EA010637B1 - Способ приготовления серы из сульфида водорода, содержащегося в природном газе или попутном газе, и возможное захоронение полученной таким образом серы - Google Patents
Способ приготовления серы из сульфида водорода, содержащегося в природном газе или попутном газе, и возможное захоронение полученной таким образом серы Download PDFInfo
- Publication number
- EA010637B1 EA010637B1 EA200601576A EA200601576A EA010637B1 EA 010637 B1 EA010637 B1 EA 010637B1 EA 200601576 A EA200601576 A EA 200601576A EA 200601576 A EA200601576 A EA 200601576A EA 010637 B1 EA010637 B1 EA 010637B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- sulfur
- water
- suspension
- hydrogen sulfide
- disposal
- Prior art date
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 85
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 84
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 84
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 title description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003921 particle size analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/05—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/304—Hydrogen sulfide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Способ приготовления серы, получаемой в чистом виде и легко подвергающейся захоронению при температуре окружающей среды, из сероводорода, содержащегося в природном газе, который включает: а) окисление части сероводорода до диоксида серы непосредственным сжиганием смеси метана и сероводорода в том виде, в каком ее получают из добывающей скважины, в присутствии субстехиометрического количества кислорода и в присутствии катализатора, по существу, состоящего из NbO, и/или СеО, и/или МоО, на носителе из TiO; b) растворение диоксида серы, полученного в операции (а), в воде; с) осуществление реакции (I): 2HS+SO→3S+2НО (I), в которой оставшийся сероводород реагирует с раствором, приготовленным при проведении операции (b); и d) использование полученной таким образом суспензии серы для приготовления серы или, в альтернативном случае, для захоронения серы на участке, отведенном для этой цели.
Description
Настоящее изобретение относится к способу приготовления серы из сульфида водорода, содержащегося в природном газе.
Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу приготовления серы в виде водной суспензии с целью получения чистой серы или ее возможного захоронения.
Сера, находящаяся в виде Η2δ, может находиться в существенных количествах как в извлекаемой сырой нефти, так и в попутном газе. Поскольку сероводород является загрязняющим веществом, которое перед сжиганием метана следует удалять из него, присутствие сероводорода также является проблемой, и, чем его больше количество, тем более значительной с экономической точки зрения оказывается эта проблема. В самом деле, если количество присутствующего сероводорода составляет порядка нескольких частей на миллион, то дополнительные затраты на его обработку ничтожны, но, если его количество достигает значительных концентраций, производственные затраты становятся все более и более значимыми и достигают непомерно высоких значений, если содержание сероводорода в газовой смеси превышает 15-20%.
Природный газ, содержащий значительные количества сероводорода (кислотный газ), обрабатывают раствором, способным селективно поглощать Н28, например раствором алканоламина, в результате чего получают газовую смесь углеводородов, которую можно использовать в качестве топлива, не создавая каких-либо экологических проблем.
При десорбции раствором алканоламина получают чистый Н28, который затем превращают в серу в соответствии со способом Клауса. Однако осуществление этого способа экономически оправдано лишь в том случае, если обрабатывают большие количества сероводорода и концентрация сероводорода составляет по меньшей мере 5%.
Кроме того, способ Клауса требует заметных капиталовложений в строительство и управление предприятием, но в результате получают продукт, предложение которого сильно превышает спрос на него. В самом деле, в настоящее время предложение серы на рынке этого продукта сильно превышает спрос на него, и прогнозы на ближайшие 5 лет показывают, что разрыв будет увеличиваться. Все увеличивающееся предложение серы в значительной степени объясняется разработкой новых месторождений нефти и природного газа, отличающихся высоким содержанием серосодержащих соединений.
Таким образом, задача состоит в разработке способа превращения сероводорода в элементарную серу, также и в тех случаях, когда способ Клауса оказывается экономически невыгодным, и, кроме того, задача состоит в разработке системы захоронения серы в условиях низкого рыночного спроса на нее.
В настоящее время произведенную серу, на которую не нашелся немедленно покупатель, хранят в виде крупных блоков в огромных хранилищах под открытым небом. Такое хранение создает значительные экологические проблемы, поскольку под влиянием атмосферных воздействий сера подвергается эрозии и может загрязнять довольно большие территории, окружающие хранилище. Кроме того, под действием микроорганизмов, присутствующих на поверхности самой серы, сера превращается в серную кислоту, что приводит к закислению окружающей хранилище почвы.
Идеальным решением было бы защищать серу от воздействия атмосферных явлений, что может быть осуществлено в подземных захоронениях серы в подходящих геологических структурах. Однако в этом случае возникает проблема введения серы в указанные структуры, что затруднительно из-за достаточно высокой температуры плавления серы (119°С).
Другие примеры описаны в патенте ϋδ-Λ-2043084, в котором рассмотрена реакция между сероводородом и диоксидом серы с образованием элементарной серы, причем эту реакцию проводят в водном растворе. Аналогичный способ рассмотрен в патенте υδ-Α-6096280. В патенте υδ-Α-5876677 рассмотрен способ, в котором применяют ультразвуковую обработку суспензии серы, а в патенте υδ-Α-2724641 описано применение элементарной серы, полученной при окислении газообразного сероводорода.
В настоящее время заявитель обнаружил способ получения серы из Η2δ, присутствующего в природном газе, альтернативный способу Клауса, который представляет собой синтез серы в виде водной суспензии, которую затем можно применять для получения высокочистой серы или для захоронения серы на участках, специально отведенных для этой цели.
Таким образом, целью настоящего изобретения является способ приготовления серы из сероводорода, содержащегося в природном газе, который включает:
a) окисление части сероводорода до диоксида серы,
b) растворение диоксида серы, полученного в операции (а), в воде,
c) осуществление реакции (I): 2Η2δ+δΟ2^3δ+2Н2О (I), в которой оставшийся сероводород реагирует с раствором, приготовленном при проведении операции (Ь), в результате чего получают суспензию серы в воде, и
ά) извлечение серы из суспензии обычными способами, такими как фильтрование, центрифугирование или осаждение, или, в альтернативном случае, использование полученной суспензии для захоронения серы посредством закачивания суспензии в участки, специально отведенные для этой цели.
В соответствии с настоящим изобретением сероводород может быть выделен из природного газа при помощи традиционных способов, например абсорбцией аминами. Эти способы позволяют получать потоки Η2δ с чистотой свыше 90%. Часть полученного таким образом потока Η2δ, составляющую от 5 до
- 1 010637
35% от всего объема, окисляют до 8О2, который благодаря высокой растворимости газообразного 8О2 в воде (22,8 г 8О2 в 100 г дистиллированной воды при 0°С) затем растворяют в воде и вводят в реакцию с Н28 при температуре окружающей среды или даже при еще более низкой температуре (Т=20°С).
Если концентрации сероводорода в природном газе намного превышают 1%, то в качестве альтернативы предложенной выше схеме можно обрабатывать абсорбирующими растворами аминов только одну треть потока природного газа.
В соответствии с этой альтернативной схемой способа одну треть газового потока обрабатывают алканоламинами, получая поток концентрированного сероводорода, который окисляют до диоксида серы и затем растворяют в воде. Полученный водный раствор 8О2 затем вводят в контакт с газовым потоком, состоящим из 2/3 исходного потока Н28 в природном газе. Таким образом, сероводород реагирует с диоксидом серы, образуя суспензию серы в воде, в то время как очищенный природный газ покидает реактор.
При выполнении указанных способов окисление до 8О2 может быть проведено как под действием воздуха, так и под действием обогащенного воздуха или кислорода. Если применяют воздух, то, при необходимости, можно избежать загрязнения природного газа инертными компонентами воздуха (в основном, газообразным азотом), растворяя 8О2 в воде. Применение указанной операции разделения позволяет применять воздух, не ухудшая при этом полезных свойств обрабатываемого природного газа.
В соответствии с другой альтернативной схемой способа если содержание сероводорода превышает 2%, то можно не выполнять обработки растворами алканоламинов.
В соответствии с этой другой альтернативной схемой способа одну треть газового потока обрабатывают меньшим количеством кислорода (в виде воздуха, обогащенного воздуха или кислорода), чем количество, необходимое для полного сжигания, окисляя сероводород до 8О2, но, по существу, не сжигая метан. Это может быть осуществлено при помощи катализатора, при помощи которого селективно окисляют Н28 в присутствии СН4, например такого, о котором недавно сообщали в международной патентной заявке \¥О 03/082455. Указанный катализатор, по существу, состоит из ЫЬ2О5, и/или СеО2, и/или МоО3 на носителе из Т1О2.
Выбор в качестве окислителя воздуха, обогащенного воздуха или кислорода будет определяться количествами инертных газов, которые допустимы в природном газе после такой обработки. Например, если предельная концентрация инертного газа в природном газе составляет 4%, то при использовании воздуха (21 об.% кислорода) для обработки одной трети от общего количества Н28 в природном газе предельное содержание инертных газов, равное 4%, будет достигнуто при содержании Н28, равном 2,1%. Более высокие концентрации требуют применения обогащенного воздуха или, в конечном итоге, чистого кислорода. Специалист в данной области техники сможет оптимизировать способ в соответствии с экономическими требованиями.
Полученный таким образом газовый поток, в основном, содержащий метан, 8О2 и небольшие количества СО2, вводят в контакт с холодной водой, которая легко поглощает диоксид серы; при этом, соответственно, получают поток метана (со следовыми количествами СО2) и водный раствор 8О2. Затем оставшийся газовый поток, на 2/3 состоящий из первоначального потока Н28 в природном газе, вводят в контакт с водным раствором 8О2. Таким образом, сероводород реагирует с диоксидом серы, в результате чего получают суспензию серы в воде, в то время как очищенный природный газ покидает реактор.
Вышеуказанный способ извлечения серы, присутствующей в природном газе в виде Н28, с возможными альтернативами отличается некоторыми весьма значимыми преимуществами.
1. Получают высокочистую серу, которая может быть извлечена из водной дисперсии (обычными способами, такими как фильтрование, центрифугирование или флокуляция). Высокое качество такой серы, высокая дисперсность ее в воде способствуют ее использованию в сельском хозяйстве, области, которая в настоящее время развивается. Кроме того, благоприятное поведение этой серы в воде отличается от поведения серы, полученной традиционным способом Клауса, в котором для диспергирования серы в воде требуется применение добавок.
Дисперсию, полученную в соответствии с настоящим изобретением, можно закачивать в места захоронения при температуре ниже точки плавления самой серы, при температуре, близкой или равной температуре окружающей среды.
2. Жидкость, используемая для получения суспензии (вода), имеет почти нулевое влияние на окружающую среду. В самом деле, если воду, получаемую вместе с углеводородами, используют для поглощения 8О2, захоронение суспензии серы посредством закачивания исключает также и загрязнение этим компонентом.
3. Отпадает необходимость использования установки Клауса для превращения сероводорода в серу, поскольку для его окисления до 8О2 посредством горения части (до 1/3) сероводорода требуется только одна простая горелка. Таким образом, способ экономичен и может быть применен даже в отдаленных регионах. Кроме того, при помощи ранее показанных альтернативных схем способа можно частично снизить или полностью устранить обработку газа поглощающими аминами, что дополнительно снижает стоимость способа.
4. Сера, которая может быть захоронена в отложениях в виде водной суспензии, полученной в соответствии со способом, предлагаемом согласно настоящему изобретению, может, при необходимости,
- 2 010637 быть извлечена из геологической структуры, если на рынке произойдут какие-либо изменения, и эта сера сможет найти коммерческое использование.
Другой интересный аспект предлагаемого способа захоронения серы состоит в том, что полученные суспензии состоят из частиц малого размера, которые могут быть непосредственно перекачаны насосом в пористую матрицу подходящих геологических структур, не обязательно в трещины или в условиях способа гидравлического разрыва пластов.
Если нужно дополнительно повысить стабильность водной суспензии, то к ней в небольших количествах могут быть добавлены абсолютно нетоксичные добавки, которые при нулевом воздействии на окружающую среду могут гарантировать стабильность суспензии в течение длительного времени.
Типичный пример указанных добавок представляет собой стабилизированную эмульсию 0,1 мас.% агар-агара, природного продукта, широко используемого в пищевой промышленности, который стабилизирует водные суспензии серы в течение длительного времени.
Ниже для иллюстрации изобретения приведены некоторые неограничивающие примеры синтеза водной суспензии серы в соответствии с настоящим изобретением и некоторые примеры определения размеров ее частиц посредством лазерного дифракционного гранулометра, а также некоторые примеры фильтрования полученной таким образом суспензии через пористые перегородки с известными размерами пор.
Примеры проиллюстрированы графиками, изображенными на фиг. 1-5, на которых, соответственно, показано следующее.
На фиг. 1 показано гранулометрическое распределение (дифференциальное и кумулятивное) образца серы, концентрация которого в воде составляет 0,1 мас.%.
На фиг. 2 показано гранулометрическое распределение (дифференциальное и кумулятивное) образца серы, концентрация которого в воде составляет 0,1 мас.%, после ультразвуковой обработки (10 мин).
На фиг. 3 показано гранулометрическое распределение (дифференциальное и кумулятивное) образца серы, концентрация которого в воде составляет 1 мас.%.
На фиг. 4 показано гранулометрическое распределение (дифференциальное и кумулятивное) образца серы, концентрация которого в воде составляет 1 мас.%, после ультразвуковой обработки (10 мин).
На фиг. 5 показано гранулометрическое распределение (дифференциальное и кумулятивное) образца серы, концентрация которого в воде составляет 1 мас.%, после фильтрования через пористую перегородку с порами 35 мкм.
Пример 1.
г диоксида серы (равное 0,5 мол.) растворили в 500 мл дистиллированной воды при 0°С при перемешивании. Затем через раствор в течение 12 ч пропускали поток Н28 в токе азота при концентрации сероводорода, равной 10%, и скорости потока, равной 300 мл/ч (всего 16,6 мол.). В соответствии со следующей реакцией получали стабильную суспензию серы в воде, имеющую вид «молочка»:
2Н28+8О2->3%2Н;О
По окончании этих 12 ч через суспензию начали пропускать чистый азот для удаления возможно присутствующих следов растворенных серных газов. Концентрация серы в полученной суспензии составила 0,1 мас.%.
Гранулометрическое распределение частиц серы в такой суспензии определяли при помощи лазерного дифракционного гранулометра (СоиИсг модель Ь8730). Инструмент, который работает на основе твердотельного лазера с длиной волны 750 нм, позволил получить интервал измерений от 0,04 до 2000 мкм. Уточнение сигнала рассеяния было проведено с применением оптической модели Ми. Гранулометрический анализ проводили на самом образце в том его виде, в котором он был получен, а также после ультразвукового воздействия в течение 10 мин, которое проводили для выяснения возможной тенденции частиц серы образовывать агрегаты.
В частности, из фиг. 1 видно довольно широкое распределение гранулометрического состава (от 5 до 100 мкм), в то время как размеры частиц, агрегаты которых были разрушены в результате ультразвуковой обработки, сгруппированы возле значения 4 мкм.
Пример 2.
г диоксида серы (равное 1,09 мол.) растворили в 500 мл дистиллированной воды при 0°С при перемешивании. Затем через раствор в течение 20 ч пропускали поток Н28 в токе азота при концентрации сероводорода 10% и скорости потока 1200 мл/ч (всего 0,107 мол.). В соответствии со следующей реакцией получали стабильную суспензию серы в воде, имеющую вид «молочка»:
2Н28+8О2>38+2Н2О
По окончании реакции через суспензию начали пропускать чистый азот для удаления возможно присутствующих следов растворенных серных газов. Концентрация серы в полученной суспензии составила 1,03 мас.%.
Как и в примере 1, для указанной суспензии определяли гранулометрическое распределение размера частиц как в самой суспензии, в том ее виде, в котором она была получена, а также после ультразвукового воздействия в течение 10 мин.
Гранулометрическое распределение размера частиц в указанной суспензии оказалось более широ
- 3 010637 ким, чем в суспензии, полученной в примере 1 (см. фиг. 3 и 1), но, в любом случае, ультразвуковая обработка позволяла разрушить более крупные агрегаты, образованные в ходе реакции (I), в результате чего получали частицы серы, размеры которых группировались вблизи 7-8 мкм.
Пример 3.
Суспензию серы в воде с концентрацией 1 мас.% фильтровали через пористые перегородки. Эксперимент проводили, используя динамический фильтр-пресс, который, работая в условиях перемешивания, позволяет моделировать фильтрацию суспензии серы через пористую среду, характеристики которой близки к характеристикам пород, в которых предполагается длительное хранение серы. Испытательное фильтрование было проведено при температуре окружающей среды (25°С) при разности давлений, равной 0,2 МПа (2 бар), и при использовании в качестве пористой среды двух алокситовых пористых перегородок с известными диаметрами пор, равными, соответственно, 35 и 10 мкм. Указанные испытания включали две стадии.
1. Фильтрование суспензии серы концентрацией 1 мас.%, имеющей гранулометрическое распределение размеров частиц, показанное на фиг. 3 (как таковое), через пористую перегородку с диаметром пор 35 мкм.
2. Фильтрование суспензии серы, профильтрованной через пористую перегородку с диаметром пор 35 мкм, имеющей гранулометрическое распределение размеров частиц, показанное на фиг. 5 (как таковое), через пористую перегородку с диаметром пор, равным 10 мкм.
При проведении обеих стадий фильтрование проходило почти мгновенно и, по меньшей мере, при используемых концентрациях (1 мас.%), ни после первой стадии, ни после второй стадии образования пленки на поверхности пористых перегородок не наблюдали. Едва заметные следы серы на поверхности перегородок свидетельствовали о том, что большая часть частиц серы проходила через пористую среду.
Таким образом, эти результаты показывают возможность введения суспензии серы с концентрацией 1 мас.% в пористую матрицу без образования водостойкой пленки, которая могла бы затруднить это введение, на поверхности пористой среды.
Важно отметить, что фильтрационные испытания проводили на тех суспензиях, которые были изначально получены и не подвергались ультразвуковой обработке, которая, как показано на фиг. 2 и 4, позволяет разрушать агрегаты частиц серы. Таким образом, если имеется возможность производить ультразвуковую обработку суспензии серы, полученной в соответствии с настоящим изобретением, то в результате можно получить частицы таких размеров, которые способны проникать при фильтрации даже через пористые матрицы с очень мелкими порами (с диаметром пор менее 10 мкм).
Claims (8)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ приготовления серы, получаемой в чистом виде и легко подвергающейся захоронению при температуре окружающей среды, из сероводорода, содержащегося в природном газе, который включает:a) окисление части сероводорода до диоксида серы непосредственным сжиганием смеси метана и сероводорода в том виде, в каком ее получают из добывающей скважины, в присутствии субстехиометрического количества кислорода и в присутствии катализатора, по существу, состоящего из ИЬ2О5, и/или СеО2, и/или МоО3, на носителе из Т1О2,b) растворение диоксида серы, полученного в операции (а), в воде,c) осуществление реакции (I): 2Н28+8О2^38+2Н2О (I), в которой оставшийся сероводород реагирует с раствором, приготовленным при проведении операции (Ь), иб) использование полученной таким образом суспензии серы для приготовления серы или, в альтернативном случае, для захоронения серы на участке, отведенном для этой цели.
- 2. Способ по п.1, в котором реакционную смесь, содержащую 8О2, барботируют через слой воды.
- 3. Способ по п.2, в котором природный газ, содержащий сероводород, затем барботируют через раствор диоксида серы в воде, в результате чего получают стабильную суспензию серы в воде.
- 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором реакцию (I) проводят при температуре, равной или ниже комнатной температуры.
- 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором полученную таким образом суспензию серы подвергают ультразвуковой обработке с целью разрушения агрегатов, уменьшения размеров частиц и повышения стабильности полученной таким образом суспензии серы в воде в течение длительного времени.
- 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором суспензию серы в воде подвергают захоронению в геологической структуре посредством ее закачивания в пористую матрицу даже при температуре окружающей среды или, в любом случае, при температуре ниже температуры плавления серы.
- 7. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, в котором суспензию серы в воде подвергают захоронению в геологической структуре посредством ее закачивания в трещину даже при температуре окружающей среды или, в любом случае, при температуре ниже температуры плавления серы.
- 8. Способ по любому из предшествующих пп.1-6, в котором суспензию серы в воде подвергают захоронению в геологической структуре посредством ее закачивания в условиях гидравлического разрыва
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000646A ITMI20040646A1 (it) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Procedimento per la produzione di zolfo a partire da idrogeno solforato contenuto nel gas naturale o nel gas associato ed eventuale smaltimento dello zolfo cosi'ottenuto |
| PCT/EP2005/002592 WO2005095271A2 (en) | 2004-03-31 | 2005-03-09 | Process for the production of sulfur, starting from the hydrogen sulphide contained in the natural gas, or in the associated gas and possible disposal of the thus obtained sulfur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200601576A1 EA200601576A1 (ru) | 2007-04-27 |
| EA010637B1 true EA010637B1 (ru) | 2008-10-30 |
Family
ID=34962166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200601576A EA010637B1 (ru) | 2004-03-31 | 2005-03-09 | Способ приготовления серы из сульфида водорода, содержащегося в природном газе или попутном газе, и возможное захоронение полученной таким образом серы |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7550132B2 (ru) |
| EP (1) | EP1730075A2 (ru) |
| CA (1) | CA2560772C (ru) |
| EA (1) | EA010637B1 (ru) |
| IT (1) | ITMI20040646A1 (ru) |
| SA (1) | SA05260072B1 (ru) |
| WO (1) | WO2005095271A2 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20060689A1 (it) * | 2006-04-07 | 2007-10-08 | Eni Spa | Procedimento per la produzione di sospensioni acquose stabili di zolfo a partire da idrogeno solforato ed eventuale smaltimento delle sospensioni cosi'ottenute |
| US9023310B1 (en) * | 2014-04-25 | 2015-05-05 | Gas Technology Institute | Aqueous process for recovering sulfur from hydrogen sulfide-bearing gas |
| WO2019092671A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Eni S.P.A. | Method for adjusting the ionic features of soil and composition suitable for the purpose |
| CN109529812A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-29 | 北京工业大学 | 一种适用于中高温高湿烟气条件的scr催化剂及制备方法 |
| US10589223B1 (en) | 2019-04-18 | 2020-03-17 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus for treating a sulfur dioxide containing stream by hydrogen sulfide in aqueous conditions |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2043084A (en) * | 1933-01-23 | 1936-06-02 | United Gas Improvement Co | Production of elemental sulphur from hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| US2724641A (en) * | 1951-04-25 | 1955-11-22 | Stanolind Oil & Gas Co | Method for recovering elemental sulfur from gases |
| US3891743A (en) * | 1972-08-30 | 1975-06-24 | Union Oil Co | Free-flowing sulfur product |
| US5876677A (en) * | 1996-04-25 | 1999-03-02 | Mensinger; Michael C. | Ultrasound-assisted liquid redox absorber |
| US6063357A (en) * | 1996-12-12 | 2000-05-16 | Institut Francais Du Petrole | Process for purifying a gas containing hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| US6096280A (en) * | 1996-07-29 | 2000-08-01 | Apollo Environmental Systems Corp. | Natural gas treatment process |
| WO2003082455A2 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-09 | Tda Research, Inc. | Catalysts and process for oxidizing hydrogen sulfide to sulfur dioxide and sulfur |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3104951A (en) * | 1961-03-03 | 1963-09-24 | Universal Oil Prod Co | Oxidation of hydrogen sulfide |
| US3892743A (en) * | 1973-01-26 | 1975-07-01 | Dow Chemical Co | Amides of dibromo-and tribromomethanesulfonic acids |
| US5378441A (en) * | 1993-02-11 | 1995-01-03 | Union Oil Company Of California | Method to scavenge hydrogen sulfide from natural gas |
| US5753189A (en) * | 1995-05-19 | 1998-05-19 | Gas Research Institute | Method and apparatus for controlling sulfur concentration in liquid redox sulfur removal processes |
-
2004
- 2004-03-31 IT IT000646A patent/ITMI20040646A1/it unknown
-
2005
- 2005-03-09 CA CA2560772A patent/CA2560772C/en active Active
- 2005-03-09 EA EA200601576A patent/EA010637B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-03-09 EP EP05715961A patent/EP1730075A2/en active Pending
- 2005-03-09 US US10/594,759 patent/US7550132B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-03-09 WO PCT/EP2005/002592 patent/WO2005095271A2/en active Application Filing
- 2005-03-30 SA SA05260072A patent/SA05260072B1/ar unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2043084A (en) * | 1933-01-23 | 1936-06-02 | United Gas Improvement Co | Production of elemental sulphur from hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| US2724641A (en) * | 1951-04-25 | 1955-11-22 | Stanolind Oil & Gas Co | Method for recovering elemental sulfur from gases |
| US3891743A (en) * | 1972-08-30 | 1975-06-24 | Union Oil Co | Free-flowing sulfur product |
| US5876677A (en) * | 1996-04-25 | 1999-03-02 | Mensinger; Michael C. | Ultrasound-assisted liquid redox absorber |
| US6096280A (en) * | 1996-07-29 | 2000-08-01 | Apollo Environmental Systems Corp. | Natural gas treatment process |
| US6063357A (en) * | 1996-12-12 | 2000-05-16 | Institut Francais Du Petrole | Process for purifying a gas containing hydrogen sulphide and sulphur dioxide |
| WO2003082455A2 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-09 | Tda Research, Inc. | Catalysts and process for oxidizing hydrogen sulfide to sulfur dioxide and sulfur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SA05260072B1 (ar) | 2009-03-11 |
| EP1730075A2 (en) | 2006-12-13 |
| US7550132B2 (en) | 2009-06-23 |
| CA2560772A1 (en) | 2005-10-13 |
| ITMI20040646A1 (it) | 2004-06-30 |
| EA200601576A1 (ru) | 2007-04-27 |
| WO2005095271A2 (en) | 2005-10-13 |
| WO2005095271A3 (en) | 2006-01-12 |
| US20070160523A1 (en) | 2007-07-12 |
| CA2560772C (en) | 2015-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kamata et al. | Gas separation method using tetra-n-butyl ammonium bromide semi-clathrate hydrate | |
| DE69732231T2 (de) | Verfahren zur slektiven abtrennung von co2 aus einem mehrkomponenten-gasstrom | |
| RU2533146C2 (ru) | Спсоб удаления серы | |
| US7575732B2 (en) | Process for treating a gas stream | |
| EA010637B1 (ru) | Способ приготовления серы из сульфида водорода, содержащегося в природном газе или попутном газе, и возможное захоронение полученной таким образом серы | |
| FR2483802A1 (fr) | Procede pour eliminer l'oxysulfure de carbone d'un courant gazeux | |
| CA1173630A (en) | Sulphur process | |
| JP2003514666A (ja) | ブラインをリサイクルしてポリカーボネートを製造する方法と装置 | |
| FR2554361A1 (fr) | Procede et composition d'elimination d'hydrogene sulfure de melanges de gaz | |
| US10179879B2 (en) | Method for removing mercury from crude oil | |
| EA014141B1 (ru) | Способ переработки сероводорода | |
| US20140363364A1 (en) | Method and system for purification of produced water | |
| WO2016203162A1 (fr) | Procédé de stabilisation de mercure métallique | |
| EP2596849A1 (en) | Method of removing a gaseous contaminant, preferably H2S, from a contaminated gas stream | |
| FR2565502A1 (fr) | Procede d'elimination des composes du soufre dans des melanges de gaz | |
| EP2075234A1 (en) | A process for lowering the pH of a water stream | |
| SU1685921A1 (ru) | Способ очистки водного раствора алканоламинов | |
| Zaloznaya et al. | Use of a Fine Air Bubble Generator for Flotation Water Purification from Oil Products | |
| JPS5964509A (ja) | 硫黄の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): TM RU |