NO322393B1

NO322393B1 - Fremgangsmate for regenerering og blanding for fjerning av sulfider fra gasstrommer

Info

Publication number: NO322393B1
Application number: NO19983168A
Authority: NO
Inventors: Edward A Trauffer; Muge Caglar
Original assignee: Quaker Chem Corp
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2006-10-02
Also published as: AU710674B2; CA2240820C; EP0877647A2; ATE218389T1; BR9706952A; US5698171A; ZA97183B; IS2098B; CN1133483C; CN1207052A; TR199801285T2; DE69713058T2; AU1694397A; IS4786A; NO983168L; ID19812A; AR005435A1; DE69713058D1; WO1997025126A3; EP0877647B1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fjerning av hydrogensulfid og merkaptaner fra gasstrømmer. Fremgangsmåten er spesielt nyttig fordi den gjør det mulig med økonomisk regenerering av den brukte løsningen.

Hydrogensulfid er en toksisk, korrosiv og vondtluktende forbindelse. Den

kan finnes i en rekke flytende og gassformige medier, f .eks. naturgass, petroleum, raffineri-gasstrømmer, karbondioksid, hydrogen, kullgasstrømmer, gasstrømmer fra viskose-rayon-produksjon, tjære og asfalt, skifergass, koksovngasser, ammo-niakksyntesegass, gummivulkaniseringsstrømmer, gasser fra svovlingsanlegg, ter-pentinproduksjon, avløp fra masse og papirmølle, kloakk, saltvannsholdig bore-slam, landfyllinger, fosforsyreproduksjons-gasstrømmer, samt andre industrigass-strømmer og avløp. De finnes også i slutt ("tail") -gassene og væskene i noen hydrogensulfid-skrubbeprosesser, f.eks. Claus-anlegg og aminskrubbeenheter.

Hydrogensulfid er en uønsket kontaminant, som er svært toksisk, korrosiv, og har en ubehagelig lukt. Utslipp av hydrogensulfid til miljøet er strengt regulert av Environmental Protection Agency, Department of Environmental Resources, dvs. institusjoner som beskytter miljøet, så vel som andre reguleringsinstitusjoner over hele verden. Hydrogensulfid har ikke bare en frastøtende lukt, men det er også blitt knyttet til dannelse av sur nedbør.

Fremgangsmåter for fjerning av hydrogensulfid kan generelt klassifiseres som regenererende og ikke-regenererende. Regenererende prosesser er generelt mer ønskelige fordi avfallsprodukter blir resirkulert. Ved regenerering av svovelforbindelser for rensing og derved resirkulering av avfallsproduktene blir omkostningene, både hva økonomi og hva miljøet angår, med å erstatte brukte kjemikalier i prosessen og med hensyn til å kvitte seg med avfallsproduktene, redusert eller eliminert. Det er enda mer ønskelig å gjenvinne svovelet som blir renset under hydrogensulfid-rensereaksjonen i en nyttig form.

Diverse aminer og alkanolaminer, som kan bli regenerert, er blitt anvendt

for å fjerne syrer, f.eks. hydrogensulfid fra gasstrømmer. US-patent nr. 2 776 870 beskriver at vandige aminer og alkanolaminer er nyttige for fjerning av syrer fra en gassformig blanding. Hydrogensulfid kan bli selektivt fjernet fra gasstrømmer som inneholder karbondioksid, ved anvendelse av trietanolamin eller metyldietanolamin.

Britisk patentsøknad, publ. nr. 2 103 645, angir at hydrogensulfid og karbondioksid kan fjernes fra en gassblanding ved å bringe blandingen i kontakt med et løsningsmiddel som omfatter et tertiært amin og et fysikalsk absorbsjonsmiddel. Egnede fysikalske absorbsjonsmidler inkluderer N-metylpyrrolidon og sulfolan.

US-patent nr. 4 112 051 beskriver en fremgangsmåte for fjerning av sure gasser fra en gassformig blanding med et aminløsningsmiddel-væske-absorbsjonsmiddel som omfatter (1) et amin som er sammensatt av ca. 50 mol% av et sterisk hindret amin; og (2) et løsningsmiddel for aminblandingen som også er et fysikalsk absorbsjonsmiddel for de sure gasser. Passende sterisk hindrede aminer inkluderer diverse piperidinforbindelser. Egnede løsningsmidler inkluderer sulfoner og pyrrolidon og piperidonforbindelser, for å nevne noen få.

US-patent nr. 4 978 512 beskriver fremgangsmåter for å redusere nivåene av hydrogensulfid og organiske sulfider i en hydrokarbonstrøm ved å bringe strømmen i kontakt med et materiale som omfatter et reaksjonsprodukt av et lavere alkanolamin med et lavere aldehyd. Egnede reaksjonsprodukter inkluderer blandinger av triazin- og bisoksazolidinforbindelser.

US-patent nr. 4 647 397 beskriver en fremgangsmåte og et preparat for fjerning av hydrogensulfid og lignende sulfider fra en gasstrøm. Gasstrømmen blir brakt i kontakt med et substituert aromatisk nitril, som har en elektron-tiltrekkende substituent på den aromatiske ringen, i det minste så sterk som halogen, og et organisk tertiært amin i et inert organisk løsningsmiddel, f.eks. N-metyl-2-pyrrolidon. Den brukte kontaktløsningen kan regenereres ved å oppvarme løsningen over spaltningstemperaturen til reaksjonsproduktene for å separere sulfidene fra den flytende fase-absorbsjonsmiddelløsning.

US-patent nr. 4 775 519 beskriver en kontinuerlig prosess for fjerning av sure gasskomponenter fra en gasstrøm ved motstrøms å kontakte strømmen med en vandig løsning av en blanding av N-metyldietanolamin (MDEA) med imidazol eller en metylsubstituert imidazol. Gassen blir de-absorbert fra MDEA og imidazo-len ved reduksjon av trykket og at gassen bringes til oppflamming.

US-patent nr. 4 624 838 beskriver en fremgangsmåte for fjerning av sure gasser fra en gasstrøm ved å bringe strømmen i kontakt med en vandig skrubbe-løsning som inneholder en hetero-nitrogenforbindelse som omfatter enten en fem-eller seks-leddet ring som har en pKa-verdi på ikke mer enn ca. 8. Foretrukne hetero-nitrogenforbindelser inkluderer imidazol og piperazinforbindelser.

US-patent nr. 5 128 049 beskriver en fremgangsmåte for reduksjon av hydrogensulfid-innholdet i hydrokarbonholdige fluider og vandige løsninger ved injeksjoner av en fortynnet løsning av et rensemiddel. Egnede rensemidler inkluderer heksahydro-1,3,5-tris(2-hydroksyetyl)-s-triazin og diverse andre forbindelser.

US-patent nr. 5 347 003 beskriver en regenererende metode hvor en N-C-N-forbindelse blir regenerert fra et produkt fra en svovelrensereaksjon, ved hvilken nevnte N-C-N-forbindelse fjerner et svovelatom fra en svovelforbindelse for å danne den opprinnelige N-C-N-forbindelse.

US-patent nr. 3 622 273 beskriver en regenererende fremgangsmåte for fjerning av hydrogensulfid fra en gasstrøm hvor gasstrømmen blir brakt i kontakt med en løsning som i vekt inneholder fra 0,005 til 20% av et ferri-ionkompleks, fra 25,0 til 99,945% vann og fra 0,05 til 10,0% av et bufringsmiddel som er valgt fra gruppen som består av alkalimetallkarbonater.

Det er utallige patenter som handler om fjerning av hydrogensulfid fra flytende eller gasstrømmer med forskjellige metallchelater via redoksreaksjoner med en høyere oksidasjonstilstand for metallet fulgt av oksiderende regenerering via anvendelse av luft. Et eksempel på dette: US-patent nr. 4 076 621 dreier seg om jernchelater for fjerning av hydrogensulfid fra vann; US 4 414 194 vedrører jernchelater med alkohol som krystallmodifikasjonsmiddel; 4 436 714 handler om anvendelse av metallchelater fulgt av elektrolytisk regenerering. Alle de patenter som vedrører anvendelse av metallchelater har anvendelse av metallionet for direkte å oksidere hydrogensulfid til en høyere oksidasjonstilstand til felles. En ulempe ved denne teknologien er den lange kontakttid som kreves for at det skal oppnås tilstrekkelig fjerning av hydrogensulfid fra gasstrømmene, samt prisen på reaktantene.

US-patent nr. 4 455 287 beskriver en fremgangsmåte for å oksidere hydrogensulfid i gasser til elementært svovel ved en kontinuerlig oksidasjon med f ler* verdig metall-katalytisk væskef ase med slike katalysatorer som jemchelat-løsnin-ger, hvor løsningen blir stabilisert ved inkorporering av et flerformåls-biocid ved et nivå under drepekonsentrasjonen for biocidet. Typisk biocidkonsentrasjoner var i det nedre område av deler pr. million i vekt av løsning. Dette er forskjellig fra foreliggende oppfinnelse ved det at de aminalske forbindelser ikke er biocider for ge-nerelle formål, selv om minst ett er blitt anvendt som et fungicid. Ingen av de beskrevne biocider er kjent for å redusere nivåene av hydrogensulfid. I tillegg var nivåene av biocid som ble anvendt, alt for lave til at det kunne oppnås en målbar reduksjon av hydrogensulfid, selv om de var reaktive.

Det har vært et lenge følt behov på området hva angår forbedrede, økono-miske fremgangsmåter for å regenerere svovelforbindelser for rensing. Regenerering av slike forbindelser er ikke bare ønskelig miljømessig sett, men er også priseffektivt, og kan redusere eller eliminere behovet for kostbart prosesseringsutstyr. I tillegg, siden forbindelsene for rensing blir regenerert, blir behovet for å gå til innkjøp av erstatningsforbindelse for rensing i stor grad redusert.

En enda større fordel kan realiseres når de rensede forbindelser blir omdannet til en kommersielt brukbar form. Regenerering av svovelforbindelser i en slik form utgjør et ytterligere finansielt incitament for rensing av slike forbindelser, og reduserer enda mer byrden på avfallsdisponeirngssystemer.

Definisjoner

Brukt her betyr betegnelsen "sulfider" i definisjonen forbindelser valgt fra gruppen som inkluderer hydrogensulfid og merkaptaner.

Oppsummering av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for fjerning av sulfider fra gassformige strømmer. Fremgangsmåten inkluderer (a) å bringe den sulfidholdige gasstrømmen i kontakt, i en kontaktsone, med en vandig blanding for rensing som inkluderer en aminalforbindelse for rensing, en uorganisk base og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator i et tidsrom for minst delvis å redusere nivået av hydrogensulfid i gasstrømmen, (b) å regenerere minst en del av nevnte aminalforbindelse for rensing med en gass valgt fra gruppen som består av luft, oksygen-anriket luft, oksygen, ozonanriket luft og ozon i en regenereringssone; og (c) å returnere minst en del av den vandige blandingen for rensing til kontaktsonen.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en blanding som er anvendelig for fjerning av sulfider fra gasstrømmer, som omfatter en forbindelse for rensing som inkluderer en aminalforbindelse for rensing, en uorganisk base og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator.

Aminalforbindelsen for rensing er et reaksjonsprodukt mellom et aldehyd og en nitrogenforbindelse. Typiske aldehyder inkluderer formaldehyd, paraformaldehyd, glyoksal, acetaldehyd, butyraldehyd, benzaldehyd, N-(2-hydroksyetyl)dioksazin og oleylaldehyd, mens typiske aminer inkluderer metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etyldiamin, dietyltriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morforlinpiperazin, tiomonoetanolamin og kloroleylamin. Den uorganiske basen velges fra gruppen som består av et alkali-ion, et jordalkalimetallion, natrium og kalium. Metalloksidasjonskatalysatoren er et flerverdig ion.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for fjerning av sulfider fra gasstrømmer som omfatter

(a) å bringe den sulfidholdige gasstrøm i kontakt med en blanding for rensing, idet blandingen for rensing omfatter minst én av forbindelsene valgt fra gruppen som består av forbindelser med formel I, IV og V: hvor n er et helt tall fra 1 til 1000, og hver av R<1>, R2, R<3>, R4 og R<5> uavhengig er valgt fra gruppen som består av (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5>; hvor R<1>, R<2>, R<3>, R<4> og R<5> kan være enkeltvis bundet til hverandre; en uorganisk base valgt fra en gruppe som består av gruppe I- og gruppe II-ioner; og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator valgt fra gruppen som består av jern, kobber, vanadium, mangan, platina, wolfram, nikkel, kvikksølv, tinn og bly; (b) å regenerere minst en del av forbindelsen for rensing med en gass valgt fra gruppen som består av luft, oksygenanriket luft, oksygen, ozonanriket luft og ozon i en regenereringssone, og (c) å returnere minst en del av den vandige blandingen for rensing til

kontaktsonen.

Foretrukne utførelsesformer

Foreliggende fremgangsmåte beskriver et hjelpemiddel for fjerning av hydrogensulfid fra en gassformig strøm med påfølgende regenerering av reaksjonsblandingen. E.A. Trauffer og R.D. Evans beskriver i US-patent nr. 5 347 003, som inkorporeres heri ved referanse, en fremgangsmåte for regenerering av en svovelforbindelse for rensing fra et produkt fra en svovel-rensingsreaksjon, hvor svovel-forbindelsen for rensing er representert ved en nitrogenforbindelse med formel (I):

Hver av R<1>, R<2>, R3, R4 og R<5> er uavhengig valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer, som omfatter minst ett heteroatom valgt fra grup pen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R<3>, R<4> og R<5>, hvor R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5> kan være enkeltvis bundet til hverandre.

Eksempler på forbindelser for rensing som er anvendelige som det initielle rensingstrinn inkluderer forskjellige triaziner, f.eks. 1,3,5-tris(2-hydroksyetyl)heksa-hydro-s-triazin, og trimetyltriazin, bisoksazolidiner, f.eks. N,N'-metylen-bisoksazo-lidin, piperidiner, piperaziner, aminer, f.eks. metyldietanolamin, bis(dibutylamino)-metan og bis(di-2-hydroksyetylamino)metan, bis(morfolino)metan, 1,3,6,8-tricyklo-tetraaza[4,4,1,1<3,8>]-dodekan, samt primære, sekundære og tertiære aminer.

Minst en del av forbindelsen for rensing blir først omsatt med hydrogensulfid fra den hydrogensulfidholdige strømmen som danner en heteroforbindelse. Heteroforbindelsen blir deretter omsatt med en alkalisk forbindelse for å regenerere den brukte forbindelsen for rensing.

Skjønt den er effektiv, krever den beskrevne regenererende metode tilset-ning av et alkalisk materiale i en mengde som er proporsjonal med mengden av hydrogensulfid som er omsatt. Foreliggende fremgangsmåte gjør det mulig med in s/to-dannelse og regenerering av det alkaliske materialet på en økonomisk måte. I tillegg kan elementært svovel bli dannet som et biprodukt av reaksjonen, hvorved den totale mengden av biprodukt blir redusert. Dette oppnås ved å fremstille et preparat som inneholder forbindelsen for rensing, en katalytisk mengde av en løselig uorganisk base eller et av dens salter, en redokskatalysator, samt fortynningsvann. Preparatet kan også inneholde et utvalg av andre komponenter som kan medføre ytterligere ønskelige egenskaper, inklusive, men ikke begrenset til, avskummingsmidler, krystallmodifikasjonsmidler, antifryseforbindelser og duft-stoffer.

Ved foreliggende fremgangsmåte er aminal-forbindelsen for rensing et reaksjonsprodukt mellom (a) et aldehyd med formel (II): hvor R er valgt fra gruppen som består av (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; (v) en substituert eller usubstituert dimer; (vi) et mono- eller polyaldehyd. Aldehydet kan benyttes i vannfrie eller hydratiserte former av de ovennevnte. Eksempler på aldehyder som er egnet for foreliggende oppfinnelse inkluderer, men er ikke begrenset til: formaldehyd, paraformaldehyd, glyoksal, acetaldehyd, butyraldehyd, benzaldehyd, N-(2-hydroksyetyl)dioksazin, oleylaldehyd og (b) en nitrogenforbindelse med formel (III):

hvor R<1> og R<2> uavhengig er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-50 karbonatomer, som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1> og R<2>, hvor R<1> og R2 individuelt kan være bundet til hverandre. Eksempler på nitrogenforbindelser

som er egnet for foreliggende oppfinnelse inkluderer, men er ikke begrenset til, metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etylendiamin, dietylentriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morfolin, piperazin, tiomonoetanolamin, kloroleylamin.

Nitrogenforbindelsen og aldehydet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan omsettes i ethvert molforhold, med foretrukket forhold fra 1 mol aldehyd til 10 mol nitrogenforbindelse til 10 mol aldehyd til 1 mol nitrogenforbindelse, idet et mer foretrukket forhold er fra 1 mol aldehyd til 5 mol nitrogenforbindelse til 5 mol aldehyd til 1 mol nitrogenforbindelse, og et enda mer foretrukket forhold er 1 mol aldehyd til 3 mol nitrogenforbindelse til 3 mol aldehyd til 1 mol nitrogenforbindelse, og det mest foretrukne forholdet er 1 mol aldehyd til 1 mol nitrogenforbindelse.

Forbindelsen for rensing som dannes fra omsetningen mellom aldehydet og nitrogenforbindelsen, er avhengig av det valgte amin, det valgte aldehyd og forholdene mellom de valgte forbindelser, noe som er selvinnlysende for fagmannen på området.

Likeledes kan også blandinger av de ovennevnte aldehyder og nitrogenforbindelser bli omsatt for å danne enkeltvise eller blandinger av diverse forbindelser for rensing, slik det også er innlysende for fagmannen på området.

Omsetningen mellom nitrogenforbindelsen og aldehydet som er angitt ovenfor, vil typisk resultere i dannelsen av et aminal. Aminaler som er typiske for dem som dannes ved den beskrevne reaksjonen, er av den type som i formel I,

IV, V, eller blandinger derav, slik det fremgår for fagmannen på området. Formlene I, IV og V er representert ved:

hvor n er et helt tall fra 1 til 1000 og hver av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5> er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -20 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) én direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<6>, hvor <R1>, R2, R<3>, R4 og R<5> kan være enkeltvis bundet til hverandre.

Eksempler på forbindelser for rensing som er anvendelige som det initielle rensingstrinn inkluderer diverse triaziner, f.eks. 1,3,5-tris(2-hydroksyetyl)heksa-hydro-s-triazin, og trimetyltriazin, bisoksazolidiner, f.eks. N,N'-metylen-bisoksa-zolidin, piperidiner, piperaziner, aminer, f.eks. metyldietanolamin, bis(dibutyl-amino)me1an og bis(di-2-hydroksyetylamino)metan, bis(morfolino)metan, 1,3,6,8-tricyklotetraaza[4,4,1,13'8]-dodekan, primære, sekundære og tertiære aminer, ikke-generiske aminaler, f.eks. 2,7-dioksa-5,10-diazabicyklo[4,4,0]dodekan, metyl-aminometanol, etylmetylenimin, isopropylmetylenamin.

Den uorganiske basen i henhold til foreliggende oppfinnelse velges blant enhver vannløselig eller dispergerbar uorganisk base. En foretrukket base velges fra baser av gruppe I- og gruppe ll-kationer. En mest foretrukket base velges blant dem som har natrium- og kaliumkationer. Basen kan tilsettes enten som hydroksid eller som et vannløselig salt. Den totale regenererende reaksjon inkluderer in situ-regenereringen av den sterke basen av det valgte kationet. Av denne grunn vil til og med vanndissosierte salter oppføre seg som ønsket. Eksempler på slike salter inkluderer, men er ikke begrenset til, natriumkarbonat, natriumklorid, natriumsulfid, kaliumkarbonat, kaliumklorid og kaliumsulfid.

Egnede oksidasjonskatalysatorer inkluderer, men er ikke begrenset til, vandige løsninger av flerverdige metallioner. Mer spesifikt kan de flerverdige metallioner inkludere: jern, kobber, vanadium, mangan, platina, wolfram, nikkel, kvikk-sølv, tinn og bly, idet jem og vanadium er mer foretrukket og jern mest foretrukket. Løsninger av metallionene påføres mest lettvint som det tilsvarende chelat. Passende chelanter inkluderer, men er ikke begrenset til: etylendiamintetraeddiksyre (EDTA). N-hydroksyetyletylendiamintetraeddiksyre (HEDTA), NTA og sorbitol. Aminalforbindelsen kan også virke som chelant eller ta del i å stabilisere metallionet i løsning.

Den totale reaksjonen innebærer å bringe løsningen i kontakt med en gass som inneholder et sulfid valgt blant hydrogensulfid og merkaptaner, for å omsette minst noe av forbindelsen for rensing med sulfidet og danne minst noe brukt forbindelse for rensing i form av en svovelholdig forbindelse. Den uorganiske basen reagerer da in situ med den svovelholdige forbindelsen for å regenerere forbindelsen for rensing og danne sulfidet av den uorganiske base. Det uorganiske sulfidet reagerer da in situ med en oksidasjonskilde for å regenerere den uorganiske basen i løsning og danne en høyere oksidasjonstilstand av svovel, f.eks. elementært svovel. I tillegg kan en oksidasjonskatalysator bli tilsatt for å forenkle oksidasjonen av det uorganiske sulfidet. Oksidasjonskatalysatoren benyttes for å oksidere den uorganiske basen. Den reduserte katalysatoren blir deretter oksidert ved en egnet oksidasjonskilde, f.eks. oksygen eller ozon. Det er funnet at oksidasjonskatalysatoren kanskje ikke er nødvendig når ozon anvendes som oksidasjonskilde.

Reaksjonen menes å skride frem som angitt i det følgende spesifikke eksempel:

Det er viktig å bemerke at hver av komponentene i blandingen kan bli tilsatt i enten sin initielt reaktive eller omsatte form, siden alle reaktantene i løsning blir regenerert i minst ett trinn i prosessen. For eksempel kan natriumhydroksid bli tilsatt som den uorganiske basen. Det kan også innføres som natriumsulfid, natriumkarbonat, eller hvilket som helst annet salt som er kjent for å dissosiere i vann, idet man tar hensyn til dets in s/fu-dannelse under reaksjonsbetingelsene. Mange chelanter leveres som det uorganiske saltet. I disse formene er det også en tilstrekkelig kilde for det uorganiske ionet. Metallkatalysatoren kan tilsettes enten i oksidert eller i redusert form. Likeledes kan forbindelsen for rensing bli tilsatt i sin brukte eller friske form.

Etter regenerering dannes ikke nødvendigvis den identiske aminforbindelse som ble anvendt i utgangsmaterialet. Den regenererte forbindelsen kan ha en annen slags kjemisk struktur på grunn av rearrangement eller andre kjemiske transformasjoner. Likegyldig hvordan strukturen er, så vil den regenererte forbindelse reagere på den ønskede måten for rensing av hydrogensulfid og merkaptaner.

Den her beskrevne fremgangsmåten sørger for et overlegent

regenererende sulfid-rensingssystem på grunn av den hurtige reaksjonen mellom forbindelsen for rensing og hydrogensulfid. Den hurtige reaksjonstiden gjør det mulig å utforme relativt lite kontaktutstyr til lave kapitalomkostninger. I tillegg kan prosessen utføres i praktisk talt hvilket som helst eksisterende utstyr som er blitt konstruert for fjerning av hydrogensulfid fra gasser ved hjelp av metallchelater.

Sulferox-utstyr. Det eksisterende ikke-regenererende skrubberutstyr kan også benyttes ved å tilføre en regenereringssløyfe i hvilken den minst delvis forbrukte aminalforbindelse tappes ut av skrubberen, ledes til regenereringsutstyret og deretter returneres til enten en lagringstank eller direkte til kontaktskrubberen.

I en typisk anvendelse bringes frisk, eller fullstendig eller delvis regenerert forbindelse for rensing i kontakt med en hydrogensulfid- eller merkaptanholdig gasstrøm i et tidsrom som er tilstrekkelig til å senke nivåene av hydrogensulfid eller merkaptaner til den ønskede mengden. Noe eller alt av den resulterende minst delvis forbrukte forbindelse for rensing fjernes fra skrubberen og overføres til en oksidasjonssone. Løsningen blir brakt i kontakt med en oksiderende gass, f.eks. luft, oksygen, ozon, eller blandinger derav, i et tidsrom som tillater delvis eller fullstendig regenerering av forbindelsen for rensing. I oksidasjonstanken omdannes svovelet i den brukte forbindelsen for rensing via in s/fu-reaksjon til sulfidion og oksideres etterpå in situ til elementært svovel og andre høyere oksidasjonstilstander av svovel. Den resulterende oppslemming som inneholder elementært svovel og minst delvis regenerert aminforbindelse, blir eventuelt ført gjennom et faststoff-separasjonstrinn hvor minst en del av det faste elementære svovel blir fjernet. Fastseparasjon kan oppnås ved ethvert hjelpemiddel som er kjent på området, inklusive, men ikke begrenset til, bunnfelling, gravitasjons-filtrering, vakuumfiltrering, sentrifugering, filterpressing, eller kombinasjoner derav. Løsningen blir så ført til en lagringstank eller returnert til skrubberen. Prosessen kan utføres enten kontinuerlig eller i sats. En viss mengde av volum av væsken går tapt i faststoff-separasjonstrinnet. Oppfyllingsprodukt kan tilsettes ved et hvilket som helst punkt i prosessen for å erstatte dets tapte volum. Det foretrukne injeksjonspunktet for oppfyllingsmateriale er før skrubberen. Dette vil gjøre det mulig å oppnå høyest konsentrasjon av forbindelse for rensing i gasskontakt-trinnet Utstyr eller andre betraktninger kan kreve tilførsel av oppfylling ved andre punkter.

Løsningen kan også anvendes i et autosirkulasjonstype-utstyr, hvor skrubbing og oksidasjon utføres i det samme kar som beskrevet i US-patent nr. 5 160 714, her inkorporert ved referanse. Lignende effekter kan oppnås hvor den sulfidholdige gasstrømmen inneholder en tilstrekkelig mengde oksygen til at det blir mulig med skrubbing og oksidasjon i det samme karet. Oksygenet kan allerede være til stede, eller det kan kombineres med den sulfidholdige gasstrømmen ved innføring av luft, eller en alternativ kilde for oksygengass.

Det forstås at i en kontinuerlig prosess vil det alltid være minst noe forbrukt forbindelse for rensing til stede ved alle punkter i systemet hvis utstyret blir optimalisert for kapitalomkostninger og materialomkostninger. Nærvær av forbrukt forbindelse for rensing vil ikke ha noen skadelig effekt på reaksjoner i systemet. Under disse betingelsene vil løsningen også inneholde den reduserte form av oksidasjonskatalysator. Nærværet av den reduserte formen av oksidasjonskatalysatoren vil ikke resultere i reduksjon av hydrogensulfid i skrubberseksjonen i apparaturen, da den er ikke-reaktiv med hydrogensulfid i denne tilstanden.

Forholdene mellom forbindelse for rensing og uorganisk ion og oksidasjonskatalysator kan variere i avhengighet av de fysikalske parametere hos det installerte utstyret. Generelt bør mengden av oksidasjonskatalysator bli redusert til et minimum på grunn av dens relativt høyere pris. Forhold som skal benyttes bestemmes best på molar basis. Den effektive ekvivalentvekten av forbindelsen for rensing kan lettest bestemmes ved å omsette den til fullførelse med en målt mengde av hydrogensulfid og deretter dividere vekten av forbindelsen for rensing som er benyttet, med mol hydrogensulfid som er forbrukt. Ideelt sett bør hydrogensulfidkilden være den gasstrøm som skal behandles. Ekvivalentvektene til de uorganiske ioner og oksidasjonskatalysatorene er velkjent på fagområdet.

Det foretrekkes at 1 -10 000 molekvivalenter av forbindelse for rensing benyttes sammen med 1-10 000 molekvivalenter uorganisk ion og 1-10 000 oksidasjonskatalysator. I en mer foretrukket metode benyttes 1-10 000 molekvivalenter av forbindelse for rensing sammen med 1-100 molekvivalenter uorganisk ion og 1-100 molekvivalenter av oksidasjonskatalysator. I en mest foretrukket metode benyttes 1 -10 000 molekvivalenter av forbindelse for rensing sammen med 1-10 molekvivalenter uorganisk ion og 1-10 molekvivalenter av oksidasjonskatalysator.

Vann er til stede i materialet ved foreliggende fremgangsmåte som fortyn-ningsmiddel og for å assistere som et absorpsjonsmedium for å assistere ved reaksjonen med hydrogensulfid. Vann kan være til stede i enhver mengde, men en foretrukket mengde er opptil 99,5 vekt%, en mer foretrukket mengde er fra 25 til 99,5 vekt% og en høyst foretrukket mengde er fra 50 til 95 vekt%.

Fremgangsmåten vil nå bli illustrert i mer detalj under henvisning til de føl-gende, spesifikke eksempler.

EKSEMPEL 1

Ferriklorid (FeCI3) (1,34 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee W I, og nåtriumsalt av N-hydroksyetyl-etylendiamin-tetraeddiksyre (Na3HETDA) (3,08 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, ble satt til 60 ml destillert vann og blandet til det ble oppløst, slik at det dannet Fe^HEDTA. Til denne blandingen ble det tilsatt 5 gram av en 43% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,32 gram av en 50 vekt% løsning av natriumhydroksid, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 9 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et luft-boblerør. Luft ble boblet gjennom løsningen ved en temperatur på 70°C i gjennomsnittlig 2,3 timer ved en strømningshastighet på 1500 ml/min. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 13 fulle sykluser. Ved slutten av 13 sykluser var 10,8 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 7,9 gram.

EKSEMPEL 2

Ferriklorid (FeCb) (1,34 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og nåtriumsalt av N-hydroksyetyl-etylendiamin-tetraeddiksyre (Na3HETDA) (3,08 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, ble satt til 60 ml destillert vann og blandet til det ble oppløst, slik at det dannet Fe^HEDTA. Til denne blandingen ble det tilsatt 5 gram av en 43% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,32 gram av en 50 vekt% løsning av natriumhydroksid, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wlt og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical r Milwaukee Wl, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 10,4 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et ozonanriket luft-boblerør. Den ozonanrikede luft ble generert fra luft ved anvendelse av en Coolant Manager ozon-generator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luften ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (tilnærmet 20°C) ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. i gjennomsnittlig 1 time. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 8 fulle sykluser. Ved slutten av 8 sykluser var 9,1 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 6,9 gram.

EKSEMPEL 3

Ferriklorid (FeCI3) (1,34 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical

i Milwaukee Wl, og nåtriumsalt av N-hydroksyetyl-etylendiamin-tetraeddiksyre (Na3HETDA) (3,08 gram), kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, ble satt til 60 ml destillert vann og blandet til det ble oppløst, slik at det dannet Fe^HEDTA. Til denne blandingen ble det tilsatt 5 gram av en 43% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,32 gram av en 50 vekt% løsning av natriumhydroksid, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, 0,42 gram natriumsulfitt (kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee W I, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 4,7 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et ozonanriket luft-boblerør. Den ozonanrikede luften ble generert fra luft ved anvendelse av en Coolant Manager ozon-generator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved hjelp av Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luften ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (tilnærmet 20°C) ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. i gjennomsnittlig 1 time. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 5 fulle sykluser. Ved

slutten av 5 sykluser var 7,0 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 4,8 gram.

EKSEMPEL 4

Hamp-ol 9% Fe (4,97 gram), kommersielt tilgjengelig fra Hampshire Chemicals, ble oppløst i 10 ml destillert vann. Til denne blanding ble det tilsatt 5 gram av en 43 vekt% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,32 gram av en 50 vekt% løsning av natriumhydroksid, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 9,3 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et ozonanriket luft-boblerør. Den ozonanrikede luften ble generert fra luft ved anvendelse av en Coolant Manager ozon-generator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved hjelp av Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luften ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (tilnærmet 20°C) ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. i gjennomsnittlig 1 time. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 3 fulle sykluser. Ved slutten av 3 sykluser var 4,2 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 3,0 gram.

EKSEMPEL 5

Hamp-ol 9% Fe (0,5 gram), kommersielt tilgjengelig fra Hampshire Chemicals, ble oppløst i 10 ml destillert vann. Til denne blandingen ble det tilsatt 5 gram av en 43 vekt% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,4 gram natriumkarbonat, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 4,8 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et ozonanriket luft-boblerør. Den ozonanrikede luften ble generert fra luft ved anvendelse av en Coolant Manager ozon-generator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved hjelp av Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luften ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (tilnærmet 20°C) ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. i gjennomsnittlig 1 time. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 4 fulle sykluser. Ved slutten av 4 sykluser var 3,9 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 2,5 gram.

EKSEMPEL 6

Hamp-ol 9% Fe (0,5 gram), kommersielt tilgjengelig fra Hampshire Chemicals, ble oppløst i 10 ml destillert vann. Til denne blanding ble det tilsatt 5,2 gram av en 43 vekt% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshohocken PA, 0,16 gram av en 50 vekt% natriumhydroksidløsning, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, 0,008 gram av 1-dodekanol og 100 gram destillert vann. Løsningen ble så omsatt med 99,5% hydrogensulfid-gass, kommersielt tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, i en 500 ml flaske ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømningshastighet på 8,5 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærvær av hydrogensulfid ble påvist i gassen som kom ut fra flasken med et Sensidyn-rør. Så snart materialet var brukt, ble hydrogensulfid-boblerøret byttet ut med et ozonanriket luft-boblerør. Den ozonanrikede luft ble generert fra luft ved anvendelse av én Coolant Manager ozon-generator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved hjelp av Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luft ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (tilnærmet 20°C) ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. i gjennomsnittlig 1 time. Det faste utfellingsprodukt ble vakuumfiltrert med et 5 um glassfilter. Prosessen ble gjentatt med samme løsning i 5 fulle sykluser. Ved slutten av 5 sykluser var 5,0 gram hydrogensulfid blitt omsatt. Total faststoff-gjenvinning var 4,0 gram.

EKSEMPEL 7

To (2) gallon (7,571) aven 43% løsning av 1,3,5-(2-hydroksyetyl)heksa-hydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corp., som på for-hånd var omsatt til fullførelse i et avgass-skrubbertåm beliggende ved et kommu-nalt avfallsbehandlingsanlegg, ble blandet med 1,0 pound (0,454 kg) natriumhydroksid, 2,2 pound (1,0 kg) av Hamp-ol 9%, tilgjengelig fra Hampshire Chemicals, og 0,05 pound (0,227 kg) 1-dodekanol, tilgjengelig fra Aldrich Chemical. Den resulterende løsning ble omsatt med luft i en 5 gallon (18,91) bøtte ved å sette inn et Teflon-rør forsynt med en boblesten og ved å tilføre luft ved en strømningshas-tighet på 500 ml/sek. i 27 timer. Den resulterende løsning ble filtrert ved vakuumfiltrering med et Whatman filterpapir nr. 1, tilgjengelig fra Fisher Scientific, og ble analysert ved hjelp av <13>C NMR. Løsningen ble funnet å være fullstendig regenerert.

EKSEMPEL 8

Fem gram av en 43% løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin. kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conchohocken PA, ble blandet med 3,29 gram av en 50% natriumhydroksidløsning, tilgjengelig

fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 11,00 gram natriumvanadat, tilgjengelig fra Aldrich Chemical, ble satt til en 500 ml krukke og fortynnet til 200 mi med vann. Antrakinon-2,6-disulfonsyre (19,9 gram) ble satt til blandingen. Blandingen ble deretter omsatt suksessivt med de hydrogensulfidholdige gassblandinger som er gjengitt i tabell 1.

Elementært svovel ble fjernet fra reaksjonsblandingen ved fullførelsen av hver luftoksidasjonssyklus ved vakuumfiltrering med et Whatman filterpapir nr. 1, tilgjengelig fra Fisher Scientific.

EKSEMPEL 9

Fem gram av 64 vekt% vandig løsning av 1,3,5-trimetyl-heksahydro-s-triazin ble tilsatt i en 4 ounce (124,4 gram) krukke. Løsningen ble omsatt med 3,4 gram av 99,5% hydrogensulfidgass, tilgjengelig fra Aldrich Chemicals, ved å boble hydrogensulfidet inn i løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) ved en strømnings-hastighet på 10,4 ml/min. Boblingen ble fortsatt inntil nærværet av hydrogensulfid ble påvist i gassen som strømmet ut av flasken, med et Sensidyn-rør. Så snart boblingen var ferdig, ble 0,46 gram ferriklorid, tilgjengelig fra Aldrich Chemicals, 1,0 gram av Na3HEDTA, tilgjengelig fra Aldrich Chemicals, 0,8 gram av en 50 vekt% vandig løsning av natriumhydroksid, tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, og 150 ml vann kombinert med løsningen. Hydrogensulfid-boblingsrøret ble erstattet med et ozonanriket luft-boblingsrør. Den ozonanrikede luft ble generert fra luft ved anvendelse av en Coolant Manager ozongenerator fra Hyde Products Inc. Ozonkonsentrasjonen som ble generert i luften ved hjelp av Coolant Manager, var 431 ppm. Den ozonanrikede luften ble boblet gjennom løsningen ved romtemperatur (ca. 20°C) i 3 timer. Den resulterende oppslemming ble vakuumfiltrert med et Whatman filter nr. 1 fra Fisher Scientific. NMR-analyse av den resulterende vannfase viste at utgangstriazinet var blitt regenerert.

EKSEMPEL 10

Det ble laget en løsning med 100 ml destillert vann, 50 gram av en 43 vekt% vandig løsning av 1,3,5-tri(2-hydroksyetyl)heksahydro-s-triazin, kommersielt tilgjengelig fra Quaker Chemical Corporation i Conshochocken, PA, 50 gram av Hamp-ol 9%, tilgjengelig fra Hampshire Chemicals, 3,2 gram av en 50 vekt% vandig løsning av natriumhydroksid, tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl, samt 1 gram 1-dodekanol, tilgjengelig fra Aldrich Chemical i Milwaukee Wl. Løs-ningen ble delt likt mellom to 4 ounce (124,4 gram) glasskrukker. Krukkene ble forsynt med rør fra hvert av pumpehodene på en tohodet peristaltikk-pumpe slik at det muliggjorde pumping av innholdet frå hver krukke til den annen på kontinuerlig basis ved en i alt vesentlig lik hastighet på 1 ml/min. pen første krukke var utstyrt med boblerør festet til en gassflaske for forelesninger, som inneholdt 99,5% hydrogensulfid, tilgjengelig fra Aldrich Chemical t Milwaukee Wl. Den annen krukke ble utstyrt med boblerør festet til utløpet av en Coolant Manager ozongenerator fra Hyde Products Inc. Coolant Manager leverte ozonanriket luft med en ozonkonsentrasjon på 431 ppm. Hydrogensulfid ble levert til den første krukke ved en strømningshastighet på 8,5 ml/min, mens ozonanriket luft ble levert til den annen krukkes luft ved en strømningshastighet på 38 ml/sek. Systemet ble kjørt til ialt 20,4 gram hydrogensulfid var omsatt, hvilket indikerte kontinuerlig regenerering av reaksjonsløsningen. Kontinuerlig regenerering var også innlysende på grunn av den sorte farve på løsningen i krukken som hydrogensulfid ble innført i og den orange farve på løsningen i krukken som ozonanriket luft ble innført i.

Claims

1. Fremgangsmåte for fjerning av sulfider fra gasstrømmer, karakterisert ved at (a) å bringe den sulfidholdige gasstrøm i kontakt, i en kontaktsone, med en vandig blanding for rensing, idet blandingen for rensing omfatter en aminal-forbindelse for rensing, en uorganisk base og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator, i et tidsrom for minst delvis å redusere nivået av hydrogensulfid i gasstrømmen, (b) å regenerere minst en del av nevnte aminal-forbindelse for rensing med en gass valgt fra gruppen som består av luft, oksygenanriket luft, oksygen, ozonanriket luft og ozon i en regenereringssone, og (c) å returnere minst en del av den vandige blanding for rensing til kontaktsonen.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at nevnte aminal-forbindelse for rensing er et reaksjonsprodukt mellom (a) et aldehyd og (b) en nitrogenforbindelse.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte aminal-forbindelse for rensing er et reaksjonsprodukt mellom (a) et aldehyd valgt fra gruppen som består av vandige og vannfrie former med formel (II): hvor R er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-50 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 - 50 karbonatomer, omfattende minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; (v) en substituert eller usubstituert dimer; (vi) et mono- eller polyaldehyd, og (b) en nitrogenforbindelse med formel (III) hvor R<1> og R<2> uavhengig er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-50 karbonatomer, omfattende minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1> og R<2>; hvor R<1> og R<2> individuelt kan være bundet til hverandre.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at aldehydet er valgt fra gruppen som består av formaldehyd, paraformaldehyd, glyoksal, acetaldehyd, butyraldehyd, benzaldehyd, N-(2-hydroksyetyl)dioksazin og oleylaldehyd.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at nitrogenforbindelsen er valgt fra gruppen som består av metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etylendjamin, dietylentriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morforlinpiperazin, tiomonoetanolamin og kloroleylamin.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4,karakterisert ved at nitrogenforbindelsen er valgt fra gruppen som består av metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etylendiamin, dietylentriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morforlin, piperazin, tiomonoetanolamin og kloroleylamin.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at reaksjonsproduktet omfatter minst én av forbindelsene valgt fra gruppen som består av forbindelser med formel I, IV og V: hvor n er et helt tall fra 1 til 1000 og hver av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5> uavhengig er valgt fra gruppen som består av (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R3, R4 og R<5>; hvor R<1>, R<2>, R3, R4 og R<5> individuelt kan være bundet til hverandre.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at den uorganiske basen er valgt fra gruppen som består av toner fra gruppe I og gruppe II.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at den uorganiske basen er valgt fra gruppen som består av natrium og kalium.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at den flerverdige metalloksidasjonskatalysatoren er valgt fra gruppen som består av jern, kobber, vanadium, mangan, platina, wolfram, nikkel, kvikksølv, tinn og bly.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at den flerverdige metalloksidasjonskatalysatoren er valgt fra gruppen som består av jern og vanadium.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at nevnte blanding for rensing omfatter et molforhold x:y:z hvor x er molekvivalenter for nevnte forbindelse for rensing, y er molekvivalenter for nevnte uorganiske base, og z er molekvivalenter for nevnte flerverdige metalloksidasjonskatalysator, alle til stede i fortynningsvann som er tii stede i opptil 99,5 vekt% av den totale blanding, og hvor x, y og z, hver uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 10 000.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at y og z, uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 100.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at y og z, hver uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 10.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte blanding for rensing omfatter vann i en mengde av 25 vekt% til 99,5 vekt% av den totale blanding.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at blandingen for rensing omfatter vann i en mengde av 50 vekt% til 99,5 vekt% av den totale blanding.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er en polycyklisk polyazaforbindelse.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, karakterisert ved at nevnte polycykliske polyazaforbindelse er et heksahydrotriazin.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er et imin.

20. Blanding som er anvendelig for fjerning av sulfider fra gasstrømmer karakterisert ved at blandingen omfatter en forbindelse for rensing inklusive en aminal-forbindelse for rensing, en uorganisk base og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator.

21. Blanding som angitt i krav 20, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er et reaksjonsprodukt mellom (a) et aldehyd og (b) en nitrogenforbindelse.

22. Blanding som angitt i krav 21,karakterisert ved at forbindelsen for rensing er et reaksjonsprodukt mellom (a) et aldehyd valgt fra gruppen som består av vandige og vannfrie former med formel (II): hvor R er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-50 karbonatomer; (iii) en substituert etler usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 - 50 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; (v) en substituert eller usubstituert dimer; (vi) et mono- eller polyaldehyd, og (b) en nitrogenforbindelse med formel (III) hvor R<1> og R<2> uavhengig er valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -50 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1> og R<2>; hvor R<1> og R<2> individuelt kan være bundet til hverandre.

23. Blanding som angitt i krav 22, karakterisert ved at aldehydet er valgt fra gruppen som består av formaldehyd, paraformaldehyd, glyoksal, acetaldehyd, butyraldehyd, benzaldehyd, N-(2-hydroksyetyl)-dioksan og oleylaldehyd.

24. Blanding som angitt i krav 22, karakterisert ved at nitrogenforbindelsen er valgt fra gruppen som består av metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etylendiamin, dietylentriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morfolin, piperazin, tiomonoetanolamin og kloroleylamin.

25. Blanding som angitt i krav 23, karakterisert ved at nitrogenforbindelsen er valgt fra gruppen som består av metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, oleylamin, etylendiamin, dietylentriamin, dimetylamin, dietylamin, monoetanolamin, dietanolamin, morfolinpiperazin, tiomonoetanolamin og kloroleylamin.

26. Blanding som angitt i krav 22, karakterisert ved at reaksjonsproduktet omfatter minst én av forbindelsene valgt fra gruppen som består av forbindelser med formel I, IV og V: hvor n er et helt tall fra 1 til 1000 og hver av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5> er uavhengig valgt fra gruppen som består av: (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5>; hvor R<1>, R<2>, R3, R4 og R<5> kan være enkeltvis bundet til hverandre.

27. Blanding som angitt i krav 22, karakterisert ved at den uorganiske basen er valgt fra gruppen som består av alkali- og jordalkalimetallioner.

28. Blanding som angitt krav 27, karakterisert ved at den uorganiske basen er valgt fra gruppen som består av natrium og kalium.

29. Blanding som angitt i krav 20, karakterisert ved at den flerverdige metalloksidasjonskatalysatoren er valgt fra gruppen som består av jem, kobber, vanadium, mangan, platina, wolfram, nikkel, kvikksølv, tinn og bly.

30. Blanding som angitt i krav 29, karakterisert ved at den flerverdige metalloksidasjonskatalysatoren er valgt fra gruppen som består av jern og vanadium.

31. Blanding som angitt i krav 20, karakterisert ved at blandingen for rensing omfatter et molforhold for x:y:z hvor x er molekvivalenter av forbindelsen for rensing, y er molekvivalenter av den uorganiske basen, og z er molekvivalenter av den flerverdige metalloksidasjonskatalysatoren, alle til stede i fortynningsvann som er til stede i opptil 99,5 vekt% av den totale blanding, og hvor x, y og z, hver uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 10 000.

32. Blanding som angitt i krav 31,karakterisert ved at y og z, hver uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 100.

33. Blanding som angitt i krav 31, karakterisert ved at y og z, hver uavhengig valgt, er tall mellom 1 og 10.

34. Blanding som angitt i krav 21, karakterisert ved at blandingen for rensing omfatter vann i en mengde av 25 vekt% til 99,5 vekt% av den totale blandingen.

35. Blanding som angitt i krav 31, karakterisert ved at blandingen for rensing omfatter vann i en mengde av 50 vekt% til 99,5 vekt% av den totale blanding.

36. Blanding som angitt i krav 26, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er en polycyklisk polyazaforbindelse.

37. Blanding som angitt i krav 26, karakterisert ved at den poiycykliske polyazaforbindelsen er et heksahydrotriazin.

38. Blanding som angitt i krav 26, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er et imin.

39. Blanding som angitt i krav 26, karakterisert ved at forbindelsen for rensing er2,7-dibksa-5,10-diazabicyklo[4,4,0]-dodekan.

40. Fremgangsmåte for fjerning av sulfider fra gasstrømmer karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter (a) å bringe den sulfidholdige gasstrøm i kontakt med en blanding for rensing, idet blandingen for rensing omfatter minst én av forbindelsene valgt fra gruppen som består av forbindelser med formel I, IV og V: hvor n er et helt tall fra 1 til 1000, og hver av R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R<5> uavhengig er valgt fra gruppen som består av (i) hydrogen; (ii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1-20 karbonatomer; (iii) en substituert eller usubstituert, mettet eller umettet, lineær, forgrenet eller cyklisk hydrokarbonkjede med 1 -20 karbonatomer som omfatter minst ett heteroatom valgt fra gruppen som består av nitrogen, oksygen, svovel og halogen; (iv) en substituert eller usubstituert polymer kjede; og (v) en direkte binding til hvilken som helst annen av R<1>, R<2>, R3, R4 og R<5>; hvor R<1>, R<2>, R<3>, R4 og R5 kan være enkeltvis bundet til hverandre; en uorganisk base valgt fra en gruppe som består av gruppe I- og gruppe II-ioner; og en flerverdig metalloksidasjonskatalysator valgt fra gruppen som består av jern, kobber, vanadium, mangan, platina, wolfram, nikkel, kvikksølv, tinn og bly; (b) å regenerere minst en del av forbindelsen for rensing med en gass valgt fra gruppen som består av luft, oksygenanriket luft, oksygen, ozonanriket luft og ozon i en regenereringssone, og (c) å returnere minst en del av den vandige blandingen for rensing til kontaktsonen.