[go: up one dir, main page]

MX2010011621A - Conversion de sulfuro de hidrogeno a hidrogeno. - Google Patents

Conversion de sulfuro de hidrogeno a hidrogeno.

Info

Publication number
MX2010011621A
MX2010011621A MX2010011621A MX2010011621A MX2010011621A MX 2010011621 A MX2010011621 A MX 2010011621A MX 2010011621 A MX2010011621 A MX 2010011621A MX 2010011621 A MX2010011621 A MX 2010011621A MX 2010011621 A MX2010011621 A MX 2010011621A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
gas
hydrogen
reactor
sulfur
carbon dioxide
Prior art date
Application number
MX2010011621A
Other languages
English (en)
Inventor
James A Wasas
Original Assignee
Swapsol Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swapsol Corp filed Critical Swapsol Corp
Publication of MX2010011621A publication Critical patent/MX2010011621A/es

Links

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
    • C01B17/0495—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by dissociation of hydrogen sulfide into the elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8603—Removing sulfur compounds
    • B01D53/8612—Hydrogen sulfide
    • 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
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/046—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
    • 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
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/046—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
    • C01B17/0465—Catalyst compositions
    • 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
    • C01B17/0404—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process
    • C01B17/046—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide
    • C01B17/0469—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by processes comprising a dry catalytic conversion of hydrogen sulfide-containing gases, e.g. the Claus process without intermediate formation of sulfur dioxide at least one catalyst bed operating below the dew-point of sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B5/00—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20723—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/16—Hydrogen
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Un procedimiento y sistema para eliminar sustancialmente los contaminantes de un gas y un gas producido a partir del mismo.

Description

CONVERSIÓN DE SULFURO DE HIDRÓGENO A HIDRÓGEN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a recuperar hidrógeno de gas icular, retirar y consumir sulfuro de hidrógeno y otros contamin s naturales e industriales.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos gases naturales y gases de proceso contiene idrógeno, dióxido de carbono y otras impurezas o contamina able retirar estas impurezas o contaminantes del gas natural lo comercialmente. El sulfuro de hidrógeno se encuentra natural s natural y es llamado "gas amargo" cuando la concentración d afortunadamente, el hidrógeno es con frecuencia muy costoso de uy difícil de almacenar y transportar. Por ejemplo, un cilindro de a a aproximadamente 23 kg típicamente contendería sólo aproxima en peso de hidrógeno a una presión de hasta 20,684 kPa. De ión muy alta e inflamabilidad extrema del hidrógeno, estos den ser muy peligrosos.
Se conocen procedimientos para retirar sulfuro de hid ido de carbono de gases. Por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno carbono pueden ser separados de gases por medio de extrac entes, adsorción, absorción, u otros medios.
Asimismo se conocen procedimientos para recuperar iro de hidrógeno. Por ejemplo, en un procedimiento de recuper fre convencional, conocido como el Procedimiento de Clau ximadamente un tercio del sulfuro de hidrógeno en un gas p ado con aire u oxígeno en dióxido de azufre para reaccionar co sada principalmente por agentes de extracción de aminas únmente que entran al Reactor de Claus con el sulfuro de hidróg Otro procedimiento se describe en la publicación de 5/0191237. Esta publicación describe un procedimiento y apar ner un producto de hidrógeno y un producto de azufre de u entación separando el gas de alimentación para obtener una fra uro de de hidrógeno purificada de por lo menos aproximadament men sulfuro de hidrógeno, disociando el sulfuro de hidróge ción de sulfuro de hidrógeno para convertirla en una fracción de S ógeno purificada de hidrógeno y azufre elementales, separando l ulfuro de hidrógeno purificada disociada para obtener una fracció ógeno de hidrógeno elemental, y obteniendo el producto de hidr ógeno elemental. La disociación se lleva a cabo a una tempe e 1500°C y 2000°C.
La publicación de U.S. No. 2002/0023538 también de bién para convertir los contaminantes en azufre e hidrógeno elem temperatura menor a 400°C.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la invención provee un procedimie inar sustancialmente contaminantes de un gas, que incluye prove tiene sulfuro de hidrógeno e hidrocarburo en un reactor, hacer a través de un área calentada que tiene una temper ximadamente 50°C-700°C, convertir el sulfuro de hidrógeno en ógeno, y separar el azufre del gas. Este procedimiento p esentado por medio de la siguiente reacción química: xCH4(g) + 8H2S(g)? xCH4(g) + 8H2(g) + S8(s); donde x es cualquier número, indicando que la relació idrocarburo a sulfuro de hidrógeno es variable y no es important ar agua y carbono y/o carsuls, oxidar el hidrógeno con el oxí ido de carbono, y separar el azufre, agua y carbono y/o carsuls procedimiento puede ser representado por las siguientes re icas: xCH4 (g) + 8H2S (g) + 4C02 (g)? xCH4 (g) + 8H20 (1) s); y/o xCH4 (g) + 8H2S(g) + 4C02(g)? xCH4(g) + 8H20(1) + c donde x es cualquier número, indicando que la relació idrocarburo a sulfuro de hidrógeno es variable y no es important anece inalterada. El área calentada es producida por un ele ntamiento que comprende un catalizador y/o un alambre de resist Otro aspecto de la invención provee un procedimie perar hidrógeno de sulfuro de hidrógeno, que incluye hacer pas idrógeno a través de un área calentada que requiere una primer energía, producir hidrógeno y azufre, oxidar el hidrógeno co Otro aspecto de la invención provee un procedimie eer hidrógeno como un combustible, que incluye almacenar un e sulfuro de hidrógeno, como un gas licuado en un contenedor, pr tor, que tiene un elemento de calentamiento que comprende de un catalizador y un alambre de resistencia, que se c tenedor, liberar el gas del contenedor al reactor, hacer pasar és de un área calentada que tiene una temperatura de aproxima C-700°C, convertir el sulfuro de hidrógeno en azufre e hidrógeno, zufre del gas.
Otro aspecto de la invención provee un gas sustancialm contaminantes, los cuales son retirados por medio de un proce incluye proveer un gas que tiene sulfuro de hidrógeno e hidroc reactor, hacer pasar el gas a través de un área calentada que t peratura de aproximadamente 50°C-700°C, convertir el su ógeno en azufre e hidrógeno, y separar el azufre del gas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de un reactor d o en la invención.
La Figura 2 es un diagrama de flujo del procedimie nción.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una ca ción de ejemplo usada en la invención.
La Figura 4 es una vista en sección "A" de la cámara de jemplo de la figura 2.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un sis ción de ejemplo de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN ógeno. Aunque el metano está indicado como un reactiv edimiento, cualesquier otros hidrocarburos, tales como hidrocar ituidos y sustituidos, incluyendo alcanos y alquenos ramificad ificados que tienen números de carbonos de Ci a C20, de prefe C6, cicloalcanos, cicloalquenos, hidrocarburos aromáticos o m mismos, pueden estar incluidos en el gas. Ejemplos incluyen, m an a, etano, propano, butano, pentano, etileno y propileno. El hidr enderá del gas específico. Además, gases naturales e industriale tener muchos otros contaminantes diferentes y otras sustancias S como nitrógeno y helio, los cuales no se listan específicame enté.
"Sustancialmente" significa al menos 50% de remoción oción puede ser hasta 100%. De preferencia, al menos 70%, c erencia, al menos 85%, y con preferencia superlativa, al menos contaminantes son retirados durante el procedimiento inventivo. donde x es cualquier número, indicando que la relació idrocarburo a sulfuro de hidrógeno es variable y no es important anece inalterada.
El gas puede ser alimentado de manera continua en e s de que el reactor sea cargado con los reactivos, puede ser ado con gas inerte, tal como argón o nitrógeno. Particular rsos gases entrarán al reactor, el gas o gases pueden ser eniados a través de un mezclador antes de entrar al rea erencia, el reactor es un reactor tubular continuo o de columna er varios en serie.
En una escala de microlaboratorio, se puede usar un ado por un tubo de vidrio con un alambre de resistencia. En un laboratorio de tamaño mediano, una reacción tipo columna s izar con un matraz de vidrio de múltiples cuellos, donde los cuell istos de una columna de reacción calentada de temperatura eux u otro medio. Los gases enfriados pueden pasar a través del íquidos/sólidos a un dispositivo de muestreo de gas y monitor de i En una gran escala, el reactor puede ser un reactor t acada o cualquier otro de los muchos tipos de reactores com os para poner en contacto reactivos. El reactor puede estar rev ¡o y/o hecho de metales resistentes al sulfuro de hidrógeno eriales y puede contener también material cerámico poroso al hid s tipos de materiales de membrana si es deseable separar el hidr orriente de gas. En una escala industrial, la columna puede i inas de calentamiento/enfriamiento metálicas resistentes al s ógeno dentro del área del reactor porque el catalizador ideal alentado a la temperatura de operación. Una vez que los g eniados al reactor y la reacción es iniciada, las mismas bo rían para retirar el exceso de calor generado en la reacción exotér stido con catalizador o un alambre de resistencia calentado. Un n alambre de resistencia es un alambre de resistencia de ñiqu únmente llamado un alambre de nicromo. Se pueden lizadores para acelerar la velocidad de reacción química en ntada del reactor. Catalizadores preferidos incluyen compuestos S como carbonatos, hidróxidos, óxidos o sulfuros de cobre, compu adio, tales como óxidos o sulfuros de vanadio, y compuestos de tu S como óxidos o sulfuros de tungsteno, y mezclas de los mism lquier otro catalizador que acelere la reacción se pued lizadores de ejemplo incluyen, mas no se limitan a, minerales, tal aquita y azurita, y sustancias químicas, tales como pentóxido de ro de vanadio, alambre de nicromo, óxidos de cromo, su steno, óxidos de tungsteno, sulfuro de molibdeno y dióxido d s catalizadores incluyen aquellos especificados en la patente de 9,819. Los catalizadores pueden estar en cualquier forma, in ctor para recibir, o drenar, el azufre y gas purificado. Múltiples ción adicional se pueden emplear como se desee para as inación de partículas arrastradas.
De preferencia, la presión del reactor varía de osférica hasta 20,684 kPa. Presiones más altas se pueden bién, donde aplique, para acelerar la reacción. Presiones subatm ionarán también. El reactor es calentado para producir un área una temperatura de 50°C-700°C. Si un catalizador se usa entó de calentamiento, el azufre se separa visiblemente de la cor justo más allá del área calentada. Al usar un catalizador di bre de resistencia, la reacción de descomposición de su ógeno en el gas ocurre en un rango de temperaturas que e ximadamente 50°C a por arriba del punto de fusión del azufre, ximadamente 115°C a presión atmosférica, hasta aproxima °C. Cuando el azufre está por arriba de su punto de fusión, pued fre elemental. Se prefiere la separación rápida del azufre de los era que el hidrógeno liberado no reaccione con el azufre.
En una modalidad de la invención, se usa un colector p zufre. El colector puede ser un receptor, una banda en movimient otro diseño. El colector puede estar también equipado con rasp S dispositivos diseñados para retirar azufre solidificado. Se pue tiples etapas en la eliminación del sulfuro de hidrógeno. Si la col tor se compone de un material poroso al hidrógeno y no poros uro de hidrógeno, o azufre, tal como materiales cerámicos de p trolada, y la columna es ubicada dentro de otra columna que no e idrógeno y de un diseño apropiado, el hidrógeno puede ser ret y usado por separado. Si algo del hidrógeno no es separado pués de la reacción de descomposición del sulfuro de hidrógen a reforzado con hidrógeno y tendría un contenido de energía m uciría menos dióxido de carbono al quemarse que el gas no ógeno generado durante la descomposición del sulfuro de h ciona con el dióxido de carbono en el gas y produce agua con ono y/o agua con compuestos de carbono azufre conocidos com Como tal, otro aspecto de la invención provee un proc eliminar sustancialmente contaminantes de un gas, que incluy as que tiene sulfuro de hidrógeno, hidrocarburo y dióxido de er pasar el gas a través de un área calentada que tiene una te proximadamente 50°C-700°C, convertir el sulfuro de hidrógeno idrógeno, hacer reaccionar el hidrógeno con el dióxido de carb ar agua y carbono y/o carsuls, oxidar el hidrógeno con el oxí ido de carbono, y separar el azufre, agua y carbono y/o carsuls procedimiento se puede representar mediante las siguientes re icas: xCH4 (g) + 8H2S (g) + 4C02 (g)? xCH4 (g) + 8H20 (1 ) (s); y/o ucido por la descomposición del sulfuro de hidrógeno reacción eno del dióxido de carbono para eliminar el dióxido de carbono e temperatura preferida en esta reacción es 59°C y superior par ógeno liberado reaccione con el dióxido de carbono.
El procedimiento de liberar gas de hidrógeno y azufre sulfuro de hidrógeno incluye quemar con oxígeno, u oxidar, e ógeno para liberar energía y está representado por las ecuacione H2S(g)? H2(g) + S(s); y 2H2 (g) + 02(g)? 2H20(g) + energía; o 8H2S(g)? 8H2(g) + S8(s); y 2H2(g) + 02(g)? 2H20(g) + energía.
Como se muestra en el cuadro 1 a continuación, la rada en este procedimiento de oxidación de hidróg ximadamente 12 veces aquella requerida en la primera reacción ógeno es liberado de su enlace con azufre.
CUADRO 1 Ental- Ene pía libre - Reac- Reac- Produc- Produc- Produc-to+ (??) Gibb tivo+ tivo=> to+ to+ Kj/mol (AG) g) H2(g) S(s) 20.2 33.0 g) H2S(g) CH4(g) H2(g) S(s) 20.2 33.0 g) 2H2S(g) C02(g) CH4(g) 2H20(I) 2S(s)+C(s) -137.8 -14. y/o Carsuls g) 02(g) 2H20(g) -483.7 -457 Igualmente la invención provee un procedimiento para ógeno como un combustible, que incluye almacenar un gas, q uro de hidrógeno, como un gas licuado en un contenedor, pr tor, que tiene un elemento de calentamiento, que se co tenedor, liberar el gas del contenedor al reactor, hacer pasar és de un área calentada que tiene una temperatura de aproxima -700°C, convertir el sulfuro de hidrógeno en azufre e hidrógeno, zufre del gas. El sulfuro de hidrógeno es un líquido a una gas licuado de baja presión en contenedores comunes, tal dros. El hidrógeno, por sí mismo, es bastante reactivo e infla acenamiento y transporte del hidrógeno típicamente requiere cili ro gruesos de una presión muy alta hasta 20,684 kPa. Por otra ro de hidrógeno no es ni con mucho tan reactivo o inflamable y p sportado en cilindros delegados (y, por consiguiente, de peso m están a una presión muy baja de menos de 2,068 kPa. Un cil ro de hidrógeno contiene 12 veces tanto hidrógeno disponible dro de hidrógeno del mismo tamaño.
En esta modalidad, el reactor puede ser incluido como contenedor o se puede unir al contenedor mediante una mangue rato para proveer el gas de sulfuro de hidrógeno. Cuando se dese ógeno, el flujo de sulfuro de hidrógeno 80 pasa a la cámara 51 l tente e impermeable al sulfuro de hidrógeno, azufre e hidrógen contacto con un área calentada revestida con catalizador 52, ro de hidrógeno traza. El azufre puede ser recolectado debajo d rior del reactor.
Asimismo la invención provee un gas sustancialmente aminantes, donde los contaminantes son retirados medi edimientos antes descritos y un sistema para eliminar sustan taminantes del gas. Como se muestra en la Figura 2, el sistema in inistro de gas 1 de al menos sulfuro de hidrógeno e hidrocar enta un reactor 3. El reactor 3 tiene un elemento de calentami e un catalizador y/o un alambre de resistencia. Un mezclador 2, mezclador estático, se puede proveer para mezclar los g inistro de gas 1. El reactor 3 forma productos sustancialmente l ro de hidrógeno, incluyendo un gas sustancialmente libre de a re 5. También se puede producir agua.
Aunque el procedimiento de la invención se puede re lquier aparato o sistema capaz de y adecuado para realizar cad enden ayudar a los expertos en la técnica a entender la ¡nven tante, la invención no está limitada por los mismos.
EJEMPLOS EJEMPLO 1 Procedimiento para retirar sulfuro de hidrógeno de gas natu Un termopar 110 rodeado por un tubo de vidrio Pyrex® iámetro exterior (OD) de 3 mm (para medir la temperatura de insertado en el centro de un tubo de vidrio Pyrex® de 20 cm de la OD 130 que tiene un diámetro interior (ID) de aproximadamen de los extremos opuestos de una "T" de vidrio Pyrex® 140 equi ptadores roscados apropiados 145, formando así una minicá ción 150, como se muestra en las Figuras 3 y 4. Parte del ex l espacio entre el tubo de vidrio del termopar 120 y el interior de o de reacción 130. Un minirreactor fue creado colocando el ción 130 ligeramente inclinado a un ángulo de aproximada os de la horizontal y evitando el movimiento en declive del catali io de un tapón de fibra de vidrio poroso 125, como se mues ra 3. Los índices de flujo de gas que salían del tubo de reac on monitoreados uniendo una pieza de tubo Tygon® (tubo flexibl e 0.635 cm 170 al extremo inclinado del tubo de reacción de v el extremo opuesto del tubo flexible 170 conectado a un burbuj o o tubo de flujo (no se muestra). Siendo los gases de prueba un as natural y sulfuro de hidrógeno y usando pentóxido de vanadio lizador en este aparato, sin sulfuro de hidrógeno detectable a ana, por ende en el rango de concentración de ppmm muy m (partes por mil millones) se considera generalmente como dét ariz humana), pasaron fuera del reactor a temperaturas que v EJEMPLO 2 cedimiento para retirar sulfuro de hidrógeno y dióxido de car gas natural Un termopar 110 rodeado por un tubo de vidrio Pyrex® iámetro exterior (OD) de 3 mm (para medir la temperatura de insertado en el centro de un tubo de vidrio Pyrex® de 20 cm de la OD 130 que tiene un diámetro interior de aproximadamente 5 m extremos opuestos de una "T" de vidrio Pyrex® 140 equip ptadores roscados apropiados 145, formando así una minicá ción 150. Parte del exterior del tubo de vidrio de 7 mm 130 fue un espiral de alambre de resistencia de nicromo 160 de 75% ñiqu o con una separación de aproximadamente 2 mm entre cada ala iral y la temperatura de este elemento de calentamiento de la c ción fue controlada por un reóstato de laboratorio. salían del tubo de reacción 130 fueron monitoreados uniendo u ubo Tygon® (tubo flexible) con un ID de 0.635 cm 170 al extremo tubo de reacción de vidrio con el extremo opuesto del tubo fle ectado a un burbujeador de vidrio o tubo de flujo (no se muestra ases de prueba una mezcla de gas natural, sulfuro de hidrógeno arbono, donde el sulfuro de hidrógeno estaba en la relación de d cada mol de dióxido de carbono, y usando malaquita como el ca ste aparato, sin sulfuro de hidrógeno detectable a la nariz hum e en el rango de concentración de ppmm muy baja (4.7 ppmm (p millones) se considera generalmente como detectable a la nariz aron fuera del reactor a temperaturas que varían de aproxima °C a 300°C y presión atmosférica.
Sin un catalizador, no se observó reacción alguna. Al re talizador químico con alambre de resistencia de nicromo coloca tubo de vidrio, en lugar de afuera, se observó la misma reacció m OD 130 que tiene un diámetro interior de aproximadament e los extremos opuestos de una "T" de vidrio Pyrex® 140 equi ptadores roscados apropiados 145, formando así una minicá ción 150. Parte del exterior del tubo de vidrio de 7 mm 130 fue un espiral de alambre de resistencia de nicromo 160 de 75% ñiqu o con una separación de aproximadamente 2 mm entre cada ala ral y la temperatura de este elemento de calentamiento de la cá ción fue controlada por un reóstato de laboratorio.
Gases de prueba fueron alimentados en el tubo de re s del tercer extremo 165 de la "T" 140. Pruebas que lizadores fueron llevadas a cabo colocando el catalizador (no se l espacio entre el tubo de vidrio del termopar 120 y el interior del o de reacción 130. Un minirreactor fue creado colocando el ción 130 ligeramente inclinado a un ángulo de aproximadam os de la horizontal y evitando el movimiento en declive del catáliz Sin un catalizador, no se observó reacción alguna. Al re talizador químico con alambre de resistencia de nicromo coloca tubo de vidrio, en lugar de afuera, se observó la misma reacció peraturas de aproximadamente 400°C y superiores.
EJEMPLO 4 ced i miento para retirar sulfuro de hidrógeno de un gas en un más grande de laboratorio Se usó a una columna vertical empacada de cataliza o se muestra en la Figura 5, que tiene una columna de borosilic OD construida por United Glass Technologies, Inc. El term ado por el tubo de vidrio 220 fue insertado en la columna 230 equipada con adaptadores roscados apropiados 245, formando ara de reacción 250. Parte del exterior de la columna 230 fue io de agua muy fría circulando en las fundas externas. El rotám es un medidor de flujo, se mantuvo en su sitio mediante dos ada para monitorear visualmente el flujo de gas que salía del rea unda "T" 241 fue conectada a un analizador de gas y otro reactor Así descrito, en el reactor de flujo continuo, sulfuro de h xido de carbono (en la relación de 2 moles de H2S a 1 mol de prende 50% de una mezcla de gases y metano que comprende a mezcla de gases se hicieron reaccionar a aproximadamente 9 inación después de contacto breve con malaquita como el cata °C. Los productos líquidos y sólidos (agua, azufre y carbon lectados en un matraz de fondo redondo de 3 cuellos colocad mna y el metano purificado se hizo pasar fuera del matraz a trav ensador subcero a un cromatógrafo de gases en un flujo con aron muestras aproximadamente cada 40 minutos). Esta rea ntró termodinámicamente favorable a temperatura ambiente y s entren dentro del alcance de las reivindicaciones adjunta ivalentes.

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un procedimiento para eliminar sustan aminantes de un gas que comprende: proveer el gas que tiene s ógeno e hidrocarburo en un reactor; hacer pasar el gas a trav calentada que tiene una temperatura de aproximadamente 50° área calentada producida por un elemento de calentamie prende al menos uno de un catalizador y un alambre de re ertir el sulfuro de hidrógeno en azufre e hidrógeno; separar el a . 2 - El procedimiento de conformidad con la reivindi cterizado además porque el hidrocarburo comprende metano. 3.- El procedimiento de conformidad con la reivindi 6. - El procedimiento de conformidad con la reivindi cterizado además porque el reactor comprende una pre ximadamente presión atmosférica hasta 20,684 kPa. 7. - El procedimiento de conformidad con la reivindi cterizado además porque adicionalmente comprende alimentar eactor permeable al hidrógeno. 8. - El procedimiento de conformidad con la reivindi cterizado además porque el reactor permeable al hidrógeno co aterial cerámico. 9. - El procedimiento de conformidad con la reivindi cterizado además porque adicionalmente comprende: proveer di ono a una relación de aproximadamente 2 moles de sulfuro de h mol de dióxido de carbono; convertir el dióxido de carbono en os uno de carbono y carsuls; reducir el dióxido de carbono con hi parar el agua y el (al menos uno de) carbono y carsuls del gas. 12. - Un procedimiento para eliminar sustanc aminantes de un gas que comprende: proveer el gas que tiene s ógeno, hidrocarburo y dióxido de carbono en un reactor; hacer a través de un área calentada que tiene una temper ximadamente 50°C-700°C, el área calentada producida por un calentamiento que comprende al menos uno de un catalizad bre de resistencia; convertir el sulfuro de hidrógeno en ógeno; hacer reaccionar el hidrógeno con el dióxido de carb ar agua y al menos uno de carbono y carsuls; y oxidar el hidróge eno del dióxido de carbono; y separar el azufre, agua y al meno ono y carsuls del gas. 13. - El procedimiento de conformidad con la reivindic cterizado además porque el hidrocarburo comprende metano. 14. - El procedimiento de conformidad con la reivindic Cterizado además porque el gas comprende al menos uno d 17. - El procedimiento de conforrüidad con la reivindic cterizado además porque el reactor comprende una pre ximadamente presión atmosférica hasta 20,684 kPa. 18. - El procedimiento de conformidad con la reivindic cterizado además porque adicionalmente comprende liberar en rocedimiento exotérmico que produce 10-12 veces una energía a erida en un procedimiento endotérmico de convertir el su ógeno en azufre e hidrógeno. 19. - El procedimiento de conformidad con la reivindic cterizado además porque el gas comprende una rela ximadamente 2 moles de sulfuro de hidrógeno a un mol de di ono. 20. - Un procedimiento para proveer hidrógeno c bustible que comprende: almacenar un gas, que tiene su ógeno, como un gas licuado en un contenedor; proveer un reacto és de al menos uno de una membrana permeable sólo al hidróg o de material absorbente de sulfuro de hidrógeno. 22. - El procedimiento de conformidad con la reivindic cterizado además porque el reactor comprende un reactor perr ógeno. 23. - Un gas sustancialmente libre de contaminan aminantes retirados por medio de un procedimiento que co eer un gas que tiene sulfuro de hidrógeno hidrocarburo en un r pasar el gas a través de un área calentada que tiene una tem aproximadamente 50°C-700°C, el área calentada producida iento de calentamiento que comprende al menos uno de un cata alambre de resistencia; convertir el sulfuro de hidrógeno en ógeno; y separar el azufre del gas. 24. - Un sistema para eliminar sustancialmente conta n gas que comprende: un reactor para recibir el gas, que tiene s
MX2010011621A 2008-04-21 2009-04-21 Conversion de sulfuro de hidrogeno a hidrogeno. MX2010011621A (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12495408P 2008-04-21 2008-04-21
PCT/US2009/041294 WO2009132031A2 (en) 2008-04-21 2009-04-21 Hydrogen sulfide conversion to hydrogen
US12/427,571 US20090263312A1 (en) 2008-04-21 2009-04-21 Hydrogen Sulfide Conversion to Hydrogen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2010011621A true MX2010011621A (es) 2011-01-14

Family

ID=40887924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2010011621A MX2010011621A (es) 2008-04-21 2009-04-21 Conversion de sulfuro de hidrogeno a hidrogeno.

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20090263312A1 (es)
EP (1) EP2288428A2 (es)
CN (1) CN102065983A (es)
CA (1) CA2722190A1 (es)
MX (1) MX2010011621A (es)
RU (1) RU2568976C2 (es)
WO (1) WO2009132031A2 (es)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010292310B2 (en) 2009-09-08 2017-01-12 The Ohio State University Research Foundation Synthetic fuels and chemicals production with in-situ CO2 capture
CA2835421C (en) 2011-05-11 2020-02-18 Ohio State Innovation Foundation Oxygen carrying materials usable in chemical looping systems
CA2883222C (en) 2012-08-31 2021-12-14 Immunogen, Inc. Diagnostic assays and kits for detection of folate receptor 1
CA3148322A1 (en) 2013-02-05 2014-08-14 Ohio State Innovation Foundation Methods for converting fuel into syngas
CN104752385B (zh) * 2015-01-26 2018-02-02 汕头市骏码凯撒有限公司 一种ic封装用超软键合丝及其制造方法
CN109195696B (zh) 2016-04-12 2022-04-26 俄亥俄州立创新基金会 从含碳燃料化学循环生产合成气
PH12017000155A1 (en) * 2017-05-25 2019-01-21 V Celis Roberto Device and method of dissociating water in a power plant
US11090624B2 (en) 2017-07-31 2021-08-17 Ohio State Innovation Foundation Reactor system with unequal reactor assembly operating pressures
US10549236B2 (en) 2018-01-29 2020-02-04 Ohio State Innovation Foundation Systems, methods and materials for NOx decomposition with metal oxide materials
US11413574B2 (en) 2018-08-09 2022-08-16 Ohio State Innovation Foundation Systems, methods and materials for hydrogen sulfide conversion
CA3125491A1 (en) 2019-01-17 2020-07-23 Ohio State Innovation Foundation Systems, methods and materials for stable phase syngas generation
CA3129146A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Liang-Shih Fan Alkene generation using metal sulfide particles
WO2021034888A1 (en) 2019-08-19 2021-02-25 Ohio State Innovation Foundation Mesoporous support-immobilized metal oxide-based nanoparticles
AU2020340961A1 (en) 2019-09-03 2022-03-24 Ohio State Innovation Foundation Redox reaction facilitated carbon dioxide capture from flue gas and conversion to carbon monoxide
IL296627A (en) * 2020-03-20 2022-11-01 Standard H2 Inc Process and apparatus for obtaining hydrogen and sulfur from hydrogen sulfide
CN113916949B (zh) * 2021-09-30 2024-01-26 中国科学院西北生态环境资源研究院 一种用于烃类化合物单分子氢同位素测定的催化裂解装置及方法
CN115072670B (zh) * 2022-05-19 2023-06-13 西南石油大学 一种熔融盐分解硫化氢制取单质硫和氢气的反应装置
US20240173688A1 (en) * 2022-11-30 2024-05-30 Saudi Arabian Oil Company Solar-based reactor tubes and related systems and methods
CN119897031A (zh) * 2023-10-26 2025-04-29 中国石油天然气股份有限公司 一种硫化氢热催化裂解回收硫磺的装置和方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US349981A (en) * 1886-09-28 Gael fbiedbich glaus
US354393A (en) * 1886-12-14 Carl feiedeich glaus
US2979384A (en) * 1958-12-22 1961-04-11 Parsons Co Ralph M Process for production of hydrogen and sulfur
US3374183A (en) * 1961-03-30 1968-03-19 Ethyl Corp Copper oxide-alumina catalyst composition
JPS5111032B2 (es) * 1973-10-29 1976-04-08
FR2369209A1 (fr) * 1976-11-02 1978-05-26 Inst Francais Du Petrole Procede d'oxydation du soufre et des composes du soufre
JPS53130291A (en) * 1977-04-20 1978-11-14 Agency Of Ind Science & Technol Method and apparatus for producing hydrogen using hydrogen sulfide as raw material
US4618723A (en) * 1982-12-10 1986-10-21 The Standard Oil Company Reduction of carbon oxides with hydrogen sulfide
US4921936A (en) * 1984-08-27 1990-05-01 Sultech, Inc. Process for destruction of toxic organic chemicals and the resultant inert polymer by-product
US5306475A (en) * 1987-05-18 1994-04-26 Ftu Gmbh Technische Entwicklung Und Forschung Im Umweltschutz Reactive calcium hydroxides
US4999178A (en) * 1988-12-08 1991-03-12 Bowman Melvin G Thermochemical cycle for splitting hydrogen sulfide
US5334363A (en) * 1992-12-01 1994-08-02 Marathon Oil Company Process for recovering sulfur and hydrogen from hydrogen sulfide
US5397556A (en) * 1992-12-16 1995-03-14 The Regents Of The Unviversity Of California Process for recovery of sulfur from acid gases
US5380987A (en) * 1993-11-12 1995-01-10 Uop Electric heater cold pin insulation
US5578189A (en) * 1995-01-11 1996-11-26 Ceramatec, Inc. Decomposition and removal of H2 S into hydrogen and sulfur
US6461408B2 (en) * 1995-11-06 2002-10-08 Robert E. Buxbaum Hydrogen generator
US6299744B1 (en) * 1997-09-10 2001-10-09 California Institute Of Technology Hydrogen generation by electrolysis of aqueous organic solutions
WO1999037389A1 (en) * 1998-01-26 1999-07-29 Tda Research, Inc. Catalysts for the selective oxidation of hydrogen sulfide to sulfur
CN1145521C (zh) * 1998-08-25 2004-04-14 加斯特克控股有限公司 从含有硫化氢的气体中回收硫的方法
WO2000056441A1 (en) 1999-03-24 2000-09-28 University Of Wyoming System for recovery of sulfur and hydrogen from sour gas
US6497855B1 (en) * 2000-03-22 2002-12-24 Lehigh University Process for the production of hydrogen from hydrogen sulfide
US6852291B1 (en) * 2000-10-11 2005-02-08 Innovadyne Technologies, Inc. Hybrid valve apparatus and method for fluid handling
MXPA03011640A (es) * 2001-06-15 2005-10-05 David Systems & Technology S L Reactor catalitico de membrana para la descomposicion del sulfuro de hidrogeno en hidrogeno y azufre y la separacion de los productos de dicha descomposicion.
US6572678B1 (en) * 2001-12-28 2003-06-03 Membrane Technology And Research, Inc. Natural gas separation using nitrogen-selective membranes of modest selectivity
US7001446B2 (en) * 2002-03-05 2006-02-21 Eltron Research, Inc. Dense, layered membranes for hydrogen separation
US20030182860A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Devries Peter D. Method and apparatus for providing hydrogen
WO2003101588A1 (en) 2002-06-04 2003-12-11 University Of Wyoming Membrane for hydrogen recovery from streams containing hydrogen sulfide
AU2003282474A1 (en) * 2002-10-09 2004-05-04 Uop Llc Hydrogen generator having sulfur compound removal and processes for the same
RU2239594C1 (ru) * 2003-10-07 2004-11-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ разложения сероводорода
US7455828B2 (en) * 2004-03-01 2008-11-25 H2S Technologies, Ltd. Process and apparatus for converting hydrogen sulfide into hydrogen and sulfur
US20080173586A1 (en) * 2005-05-19 2008-07-24 Kanazirev Vladislav I Method of removing impurities from gas or liquid streams using copper oxide and halide salt
US20070072949A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 General Electric Company Methods and apparatus for hydrogen gas production
KR100764891B1 (ko) 2005-12-13 2007-10-09 한국화학연구원 황화수소 광분해용 가시광 금속산화물계 광촉매와, 상기가시광 촉매를 이용한 황화수소의 광분해반응으로 수소를제조하는 방법
US7938893B2 (en) * 2006-04-18 2011-05-10 Gas Technology Institute Membrane reactor for H2S, CO2 and H2 separation
FR2903976B1 (fr) * 2006-07-18 2008-11-21 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'hydrogene a partir d'hydrogene sulfure
US7985332B2 (en) * 2007-12-20 2011-07-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Electrodesulfurization of heavy oils using a divided electrochemical cell

Also Published As

Publication number Publication date
CN102065983A (zh) 2011-05-18
US9290386B2 (en) 2016-03-22
US20140186259A1 (en) 2014-07-03
EP2288428A2 (en) 2011-03-02
US20120076721A1 (en) 2012-03-29
CA2722190A1 (en) 2009-10-29
WO2009132031A3 (en) 2009-12-17
RU2568976C2 (ru) 2015-11-20
US20090263312A1 (en) 2009-10-22
WO2009132031A2 (en) 2009-10-29
RU2010147290A (ru) 2012-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2010011621A (es) Conversion de sulfuro de hidrogeno a hidrogeno.
ES2373987T3 (es) Separación de oxígeno.
US20230081569A1 (en) Systems, methods and materials for hydrogen sulfide conversion
US7108842B2 (en) Process for the catalytic partial oxidation of H2S using staged addition of oxygen
US7138101B2 (en) Two-stage catalytic process for recovering sulfur from an H2S-containing gas stream
JP2001089131A (ja) 三塩化硼素の精製プロセス及び装置
CN101707864A (zh) 产生用于碳纳米材料生产的一氧化碳的联合方法
KR20230051151A (ko) 스팀 개질
KR20200049768A (ko) 수소의 생산을 위한 방법 및 장치
CA2973091A1 (en) Process for making ammonia
JP3211666B2 (ja) 水素とカーボンブラックの同時製造方法
EP1667933A1 (en) Process for the selective oxidation of hydrogen sulfhide
CN104736472A (zh) 合成气分离与重整方法
US8658705B2 (en) Carbon oxides removal
HK1158130A (en) Hydrogen sulfide conversion to hydrogen
CA2877296A1 (en) Converting carbon oxides in gas phase fluids
Chan Design and verification of catalytic membrane reactor for H2 recovery from H2S
KR20250055416A (ko) 탄화수소-함유 기체 및 액체의 부분 산화에 의해 원료 합성 기체를 생성하는 방법 및 플랜트
JPH04182302A (ja) 水素の製造方法
RO137755A2 (ro) Metodă şi instalaţie pentru producerea, separarea şi stocarea13co2 pentru utilizare ca precursor în sinteza de compuşi marcaţi cu 13c
JPS62108703A (ja) 任意の水素／一酸化炭素比を有する混合ガスの製造法
JPS60166206A (ja) 高度に酸素を除去した窒素の製造方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
FA Abandonment or withdrawal