JPH0622651B2 - サワーガスストリームからｈ▲下２▼ｓを除去する方法 - Google Patents
サワーガスストリームからｈ▲下２▼ｓを除去する方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 各種の『サワー』工業用ガスストリーム(gaseous strea
m)中の有意量のH2 ＳおよびCO2 の存在は頑固な問題を
もたらす。これらの異物を除去して回収する各種の方法
が開発されているが、このような方法は様々な理由から
不完全である。
m)中の有意量のH2 ＳおよびCO2 の存在は頑固な問題を
もたらす。これらの異物を除去して回収する各種の方法
が開発されているが、このような方法は様々な理由から
不完全である。
現在関心を呼んでいる１つの循環方法では、サワーガス
を、再生可能な反応体を含んでなる好ましくは反応体ま
たは溶剤−反応体システムと接触させて、再生に先立っ
てまたは再生の後に回収される固体の遊離硫黄を生ずる
ようにする。適当な反応体物質は多価金属イオン、たと
えば鉄、バナヂウム、銅、マンガンおよびニッケルを含
み、さらに多価金属キレートを含む。好ましい反応体
は、多価金属が特定の有機酸とキレートを形成する配位
錯体である。
を、再生可能な反応体を含んでなる好ましくは反応体ま
たは溶剤−反応体システムと接触させて、再生に先立っ
てまたは再生の後に回収される固体の遊離硫黄を生ずる
ようにする。適当な反応体物質は多価金属イオン、たと
えば鉄、バナヂウム、銅、マンガンおよびニッケルを含
み、さらに多価金属キレートを含む。好ましい反応体
は、多価金属が特定の有機酸とキレートを形成する配位
錯体である。
もう１つの方法では、ガスストリーム中に存在するCO2
がまた適当な選択性の吸収剤の使用によって除去され得
る。
がまた適当な選択性の吸収剤の使用によって除去され得
る。
他の方法は各種の多価金属キレートを用いることによる
ガスストリームからの不純物の除去を含む。
ガスストリームからの不純物の除去を含む。
これらの『クリーンアップ』法は通常製造操作にかなり
の費用をもたらすので、その有効性を高めるこのような
方法の改良はかなりの経済上の重要性を有するであろ
う。たとえば多価金属のキレートが用いられると、ある
期間にわたるキレートの分解(degradationまたはdecomp
osition)がプロセスの重要な費用を意味することにな
り、分解生成物のブリード(bleed)、除去または処理お
よび新たな溶液の添加にたいする対策の必要があり、分
解生成物の蓄積の防止と、分解生成物の蓄積による能率
の喪失に対して注意が払われなければならない。
の費用をもたらすので、その有効性を高めるこのような
方法の改良はかなりの経済上の重要性を有するであろ
う。たとえば多価金属のキレートが用いられると、ある
期間にわたるキレートの分解(degradationまたはdecomp
osition)がプロセスの重要な費用を意味することにな
り、分解生成物のブリード(bleed)、除去または処理お
よび新たな溶液の添加にたいする対策の必要があり、分
解生成物の蓄積の防止と、分解生成物の蓄積による能率
の喪失に対して注意が払われなければならない。
再生中の比較的高いＦｅ（II）キレート濃度さらに任意
にはチオ硫酸塩濃度の保持がリガンドの分解を制限する
証拠がある。再生中、Ｆｅ（II）リガンドを比較的高濃
度に保持する方法は、かなりの経済上の価値を有するで
あろう。本発明はそのような方法に関する。
にはチオ硫酸塩濃度の保持がリガンドの分解を制限する
証拠がある。再生中、Ｆｅ（II）リガンドを比較的高濃
度に保持する方法は、かなりの経済上の価値を有するで
あろう。本発明はそのような方法に関する。
本発明によれば、分解可能な鉄キレートを含む反応体水
溶液を用いてサワーガスストリームからＨ２Ｓを除去す
る方法は、 （ａ）Ｈ２Ｓを変換させる条件下で有効量の有機酸のＦ
ｅ (III)キレートを含んでなる反応体水溶液にサワーガ
スストリームを硫黄の融点未満の温度で接触帯域で接触
させて、水性混合物中の該酸のＦｅ(II)キレートおよび
固体硫黄、並びにスイートガスストリームを生じさせ、 （ｂ）該水性混合物から硫黄を除去して、減ぜられた硫
黄含量を有する水性混合物を生じさせ、 （ｃ）再生帯域を通る流れの通過の少なくとも大部分の
間水性混合物全体にＦｅ(II)キレートの存在が保持され
るように該水性混合物を酸素と共に再生帯域に栓流また
は実質的に栓流で通すことにより、再生中該水性混合物
中の分解可能な鉄キレートの分解を抑制しかつ該水性混
合物の有機酸のＦｅ(II)キレートを酸化させて、再生さ
れた反応体水溶液中に該酸のＦｅ (III)キレートを生じ
させ、そして、 （ｄ）段階（ｃ）からの再生された反応体水溶液を接触
帯域に送り接触帯域で反応体溶液として用いる、 ことからなる。
溶液を用いてサワーガスストリームからＨ２Ｓを除去す
る方法は、 （ａ）Ｈ２Ｓを変換させる条件下で有効量の有機酸のＦ
ｅ (III)キレートを含んでなる反応体水溶液にサワーガ
スストリームを硫黄の融点未満の温度で接触帯域で接触
させて、水性混合物中の該酸のＦｅ(II)キレートおよび
固体硫黄、並びにスイートガスストリームを生じさせ、 （ｂ）該水性混合物から硫黄を除去して、減ぜられた硫
黄含量を有する水性混合物を生じさせ、 （ｃ）再生帯域を通る流れの通過の少なくとも大部分の
間水性混合物全体にＦｅ(II)キレートの存在が保持され
るように該水性混合物を酸素と共に再生帯域に栓流また
は実質的に栓流で通すことにより、再生中該水性混合物
中の分解可能な鉄キレートの分解を抑制しかつ該水性混
合物の有機酸のＦｅ(II)キレートを酸化させて、再生さ
れた反応体水溶液中に該酸のＦｅ (III)キレートを生じ
させ、そして、 （ｄ）段階（ｃ）からの再生された反応体水溶液を接触
帯域に送り接触帯域で反応体溶液として用いる、 ことからなる。
酸素はＦｅ(II)キレートをＦｅ(III) レートに変換し、
再生された反応体溶液は接触帯域に送られて反応体溶液
として使用される。
再生された反応体溶液は接触帯域に送られて反応体溶液
として使用される。
本明細書で使用される用語『栓流』または『実質的に栓
流』とは、混合物の与えられた部分が混合物の他の部分
に追いつくことなしにまたは実質的に追いつくことなし
に反応器内を流れ、混合物の与えられた部分に対する再
生器内の滞留時間が他の部分と同じかまたは実質的に同
じである事実について云う。酸素は混合物と同じ速度か
または僅かに高いかまたは低い速度で進む。この方法の
利用の効果は再生の目的に対して酸素と混合物の接触を
行うようにするが、再生の操作の間または少なくとも再
生の操作の殆どの部分の間混合物全体にＦｅ(II)キレー
トを有意濃度で存在させることである。
流』とは、混合物の与えられた部分が混合物の他の部分
に追いつくことなしにまたは実質的に追いつくことなし
に反応器内を流れ、混合物の与えられた部分に対する再
生器内の滞留時間が他の部分と同じかまたは実質的に同
じである事実について云う。酸素は混合物と同じ速度か
または僅かに高いかまたは低い速度で進む。この方法の
利用の効果は再生の目的に対して酸素と混合物の接触を
行うようにするが、再生の操作の間または少なくとも再
生の操作の殆どの部分の間混合物全体にＦｅ(II)キレー
トを有意濃度で存在させることである。
再生が完全でないから、Ｆｅ(II)キレートが常に存在し
てリガンドの分解を抑制する。
てリガンドの分解を抑制する。
１９８１年５月２６日付提出のジー．ブリタス(G.Blyta
s)およびゼット．ダイズ(Z.Daiz)によるフロスプロセス
(Froth Process)と表題の付けられた特許出願番号第２
６７，１８２号に記載されているように硫黄は混合物の
再生後にシステムから除去してもよい（好ましくはな
い）。
s)およびゼット．ダイズ(Z.Daiz)によるフロスプロセス
(Froth Process)と表題の付けられた特許出願番号第２
６７，１８２号に記載されているように硫黄は混合物の
再生後にシステムから除去してもよい（好ましくはな
い）。
本明細書で用いる用語『酸素』は酸素含有ガスたとえば
空気または酸素を富化させて空気を含むものとする。
空気または酸素を富化させて空気を含むものとする。
本発明のもう１つの具体例では、反応体および操作を前
記したようにしてH2S およびCO2 を含むサワーガススト
リームを硫黄の融点よりも低い温度で選択性吸収剤−水
性反応体混合物と接触させるようにする。一般的には、
これは、有効量の特定の酸のＦｅ(III) キレートおよび
CO2 に対する（好ましくはH2S に対するものも含めた）
リーン選択性吸収剤を含む吸収剤混合物の使用により記
載するようにして達成される。一般的工業的および商業
的なH2S およびCO2 の規格に合う精製されたすなわち
『スイート』なガスストリームが製造される。CO2 は吸
収され、H2S 、直ちにＦｅ(III) キレートにより硫黄に
変換される。この方法では反応体は還元され、硫黄は混
合物の再生に先立ってまたは後に前記したように除去さ
れてよい。
記したようにしてH2S およびCO2 を含むサワーガススト
リームを硫黄の融点よりも低い温度で選択性吸収剤−水
性反応体混合物と接触させるようにする。一般的には、
これは、有効量の特定の酸のＦｅ(III) キレートおよび
CO2 に対する（好ましくはH2S に対するものも含めた）
リーン選択性吸収剤を含む吸収剤混合物の使用により記
載するようにして達成される。一般的工業的および商業
的なH2S およびCO2 の規格に合う精製されたすなわち
『スイート』なガスストリームが製造される。CO2 は吸
収され、H2S 、直ちにＦｅ(III) キレートにより硫黄に
変換される。この方法では反応体は還元され、硫黄は混
合物の再生に先立ってまたは後に前記したように除去さ
れてよい。
本発明はこの例では反応体および吸収剤の再生にも対処
する。特に、該有機酸のＦ(II)キレートを含む装填され
た吸収剤混合物は酸素と共に再生帯域に栓流または実質
的に栓流で通され、これにより混合物は再生されて該有
機酸のＦｅ(III) キレート対該有機酸のＦｅ(II)キレー
トの大きくなった比を有する選択吸収剤−反応体水性混
合物が生ずる。次に再生された混合物は接触帯域に送ら
れる。有意量のCO２が吸収されたなら、反応体含有溶液
はたとえば加熱または圧力の減少により好ましくは処理
して（硫黄の除去に先立ってまたはその後に）反応体の
再生前にCO２のの大部分を除去する。別法として少量の
CO２が吸収されるなら、CO２は再生帯域で単にストリッ
ピングされてもよい。
する。特に、該有機酸のＦ(II)キレートを含む装填され
た吸収剤混合物は酸素と共に再生帯域に栓流または実質
的に栓流で通され、これにより混合物は再生されて該有
機酸のＦｅ(III) キレート対該有機酸のＦｅ(II)キレー
トの大きくなった比を有する選択吸収剤−反応体水性混
合物が生ずる。次に再生された混合物は接触帯域に送ら
れる。有意量のCO２が吸収されたなら、反応体含有溶液
はたとえば加熱または圧力の減少により好ましくは処理
して（硫黄の除去に先立ってまたはその後に）反応体の
再生前にCO２のの大部分を除去する。別法として少量の
CO２が吸収されるなら、CO２は再生帯域で単にストリッ
ピングされてもよい。
示したように、反応体の再生は酸素好ましくは空気の使
用により達成され得る。酸素は次の２つの機能を果たし
得る：Ｆｅ(III) への反応体のＦｅ(II)の酸化および吸
収剤混合物からの残留CO２（初期的に存在する場合)の
ストリッピング。酸素（供給されたいずれの形態でも）
は混合物に存在するＦｅ(II)キレートの量に関して理論
的な当量または過剰量で供給される。好ましくは酸素は
約２０％ないし約３００％過剰量で供給される。
用により達成され得る。酸素は次の２つの機能を果たし
得る：Ｆｅ(III) への反応体のＦｅ(II)の酸化および吸
収剤混合物からの残留CO２（初期的に存在する場合)の
ストリッピング。酸素（供給されたいずれの形態でも）
は混合物に存在するＦｅ(II)キレートの量に関して理論
的な当量または過剰量で供給される。好ましくは酸素は
約２０％ないし約３００％過剰量で供給される。
本発明の適当な例では、段階（ａ）で使用され反応体水
溶液はさらに有機酸のＦｅ(II)キレートある量含んでな
る。有機酸のＦｅ(II)キレート対Ｆｅ(III) キレートの
モル比は約０．３未満であり得る。もう１つの適当な例
ではモル比が０．０１ないし０．２５の範囲にある。
溶液はさらに有機酸のＦｅ(II)キレートある量含んでな
る。有機酸のＦｅ(II)キレート対Ｆｅ(III) キレートの
モル比は約０．３未満であり得る。もう１つの適当な例
ではモル比が０．０１ないし０．２５の範囲にある。
使用される反応体物質は鉄が式： ［式中、 基Ｙのうち２ないし４個は酢酸基およびプロピオン酸基
から選択され； 基Ｙのうちゼロないし２個が２−ヒドロキシエチル、２
−ヒドロキシプロピルおよび （ここで、Ｘは酢酸基およびプロピオン酸基から選択さ
れる）から選択され；そして Ｒはエチレン、プロピレンまたはイソプロピレンまたは
シクロヘキサンまたはベンゼン（ここで窒素により置換
された２個の水素原子は１，２位置にある］を有する酸
およびその混合物とキレートを形成する配位錯体であ
る。
から選択され； 基Ｙのうちゼロないし２個が２−ヒドロキシエチル、２
−ヒドロキシプロピルおよび （ここで、Ｘは酢酸基およびプロピオン酸基から選択さ
れる）から選択され；そして Ｒはエチレン、プロピレンまたはイソプロピレンまたは
シクロヘキサンまたはベンゼン（ここで窒素により置換
された２個の水素原子は１，２位置にある］を有する酸
およびその混合物とキレートを形成する配位錯体であ
る。
鉄キレートは鉄の適当な塩、酸化物または水酸化物と酸
の形態のキレート剤またはそのアルカリ金属塩またはア
ンモニウム塩との反応により水溶液中で迅速に生成され
る。キレート剤の例には次のものがある：エチレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、１，２−プロピレンジア
ミンおよび１，３−プロピレンジアミンから誘導される
アミノ酢酸たとえばＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酸酢
酸）、ＨＥＤＴＡ（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチ
レンジアミン三酢酸）、ＤＥＴＰＡ（ジエチレントリア
ミンペンタ酢酸）、環状１，２−ジアミンのアミノ酢酸
誘導体たとえば１，２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ，
Ｎ−四酢酸および１，２−フェニレン−ジアミン−Ｎ，
Ｎ−四酢酸およびバースワース(Bersworth)の米国特許
明細書第３，５８０，９５０号に記載されているポリア
ミノ酢酸のアミド。Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチ
レンジアミン四酢酸のＦｅ(III) キレートが適当な反応
体である。
の形態のキレート剤またはそのアルカリ金属塩またはア
ンモニウム塩との反応により水溶液中で迅速に生成され
る。キレート剤の例には次のものがある：エチレンジア
ミン、ジエチレントリアミン、１，２−プロピレンジア
ミンおよび１，３−プロピレンジアミンから誘導される
アミノ酢酸たとえばＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酸酢
酸）、ＨＥＤＴＡ（Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチ
レンジアミン三酢酸）、ＤＥＴＰＡ（ジエチレントリア
ミンペンタ酢酸）、環状１，２−ジアミンのアミノ酢酸
誘導体たとえば１，２−ジアミノシクロヘキサン−Ｎ，
Ｎ−四酢酸および１，２−フェニレン−ジアミン−Ｎ，
Ｎ−四酢酸およびバースワース(Bersworth)の米国特許
明細書第３，５８０，９５０号に記載されているポリア
ミノ酢酸のアミド。Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチ
レンジアミン四酢酸のＦｅ(III) キレートが適当な反応
体である。
本発明のもう１つの適当な例では、使用される有機酸は
ニトリロトリ酢酸である。
ニトリロトリ酢酸である。
処理されるサワーガスストリームの特定の種類は当業者
に明白なように臨界的ではない。本発明の実施によるH2
S およびCO２の除個に特に合ったストリームは、記載し
てあるように、天然に存在するガス、合成ガス、プロセ
スガスおよびガス化法により製造された燃料ガスたとえ
ば石炭、石油、けつ岩、タールサンドなどのガス化によ
り製造されたガスである。石炭ガス化ストリーム、天然
ガスストリーム、および気体の炭化水素ストリームから
なる精油所供給原料特にH2S 対CO２の低い比を有するこ
の種のストリームおよび他の気体炭化水素ストリームが
特に好ましい。本明細書で用いた用語『炭化水素ストリ
ーム』は、有意量の炭化水素（パラフィン系および芳香
族の両者をふくむ）を含むストリームを包含するものと
し、このようなストリームは技術的に炭化水素と定義さ
れない有意的な『不純物』を含有するものと認める。特
に単一の炭化水素たとえばエタンを主に含むストリーム
は本発明の実施に顕著に合う。気体または液体の炭化水
素のガス化および／または部分酸化により誘導されるス
トリームは本発明により処理され得る。意図されるスト
リームの種類のH2S 含量は広範囲に変えてよいが、通常
は約０．１ないし約１０容量％の範囲なある。CO２含量
も変えてよく約０．５ないし約９９．０容量％（さらに
はそれ以上）の範囲にあってよい。この意味で、本発明
は各種のCO２ストリームたとえば臨界超過の(supercrit
ical)CO２ストリームからH2S を除去するために用いて
よい。存在するH2S およびCO２の量は、当然、本発明の
実施では限定的因子とは通常ならない。
に明白なように臨界的ではない。本発明の実施によるH2
S およびCO２の除個に特に合ったストリームは、記載し
てあるように、天然に存在するガス、合成ガス、プロセ
スガスおよびガス化法により製造された燃料ガスたとえ
ば石炭、石油、けつ岩、タールサンドなどのガス化によ
り製造されたガスである。石炭ガス化ストリーム、天然
ガスストリーム、および気体の炭化水素ストリームから
なる精油所供給原料特にH2S 対CO２の低い比を有するこ
の種のストリームおよび他の気体炭化水素ストリームが
特に好ましい。本明細書で用いた用語『炭化水素ストリ
ーム』は、有意量の炭化水素（パラフィン系および芳香
族の両者をふくむ）を含むストリームを包含するものと
し、このようなストリームは技術的に炭化水素と定義さ
れない有意的な『不純物』を含有するものと認める。特
に単一の炭化水素たとえばエタンを主に含むストリーム
は本発明の実施に顕著に合う。気体または液体の炭化水
素のガス化および／または部分酸化により誘導されるス
トリームは本発明により処理され得る。意図されるスト
リームの種類のH2S 含量は広範囲に変えてよいが、通常
は約０．１ないし約１０容量％の範囲なある。CO２含量
も変えてよく約０．５ないし約９９．０容量％（さらに
はそれ以上）の範囲にあってよい。この意味で、本発明
は各種のCO２ストリームたとえば臨界超過の(supercrit
ical)CO２ストリームからH2S を除去するために用いて
よい。存在するH2S およびCO２の量は、当然、本発明の
実施では限定的因子とは通常ならない。
接触または吸収−接触帯域で用いられる温度は、反応が
硫黄の融点より下で行われることを別として通常臨界的
ではなく、吸収剤が用いられるなら、使用温度はCO２の
受入れ可能な吸収を許容しなくてはならない。多くの商
業的な適用たとえばパイプラインの規格に合うように天
然ガスからH2S およびCO２を除去する適用では、周囲温
度での吸収が望ましく、その理由は冷却の費用がより低
い温度での増加した吸収による利益を上回るからであ
る。通常は、１０℃ないし８０℃の温度が適当であり、
２０℃ないし４５℃の温度が好ましい。接触時間は約１
秒ないし約１２０秒の範囲で変えてよく、２秒ないし６
０秒の接触時間が好ましい。
硫黄の融点より下で行われることを別として通常臨界的
ではなく、吸収剤が用いられるなら、使用温度はCO２の
受入れ可能な吸収を許容しなくてはならない。多くの商
業的な適用たとえばパイプラインの規格に合うように天
然ガスからH2S およびCO２を除去する適用では、周囲温
度での吸収が望ましく、その理由は冷却の費用がより低
い温度での増加した吸収による利益を上回るからであ
る。通常は、１０℃ないし８０℃の温度が適当であり、
２０℃ないし４５℃の温度が好ましい。接触時間は約１
秒ないし約１２０秒の範囲で変えてよく、２秒ないし６
０秒の接触時間が好ましい。
同様に、再生またはストリッピング帯域では温度は広範
囲に変えてよい。好ましくは再生帯域は接触帯域と実質
的に同じ温度に保つべきである。再生を補助するために
加熱を行う場合は、水性混合物を接触帯域に戻す前に冷
却する必要がある。通常、約１０℃ないし８０℃、好ま
しくは２０℃ないし４０℃の温度が用いられ得る。
囲に変えてよい。好ましくは再生帯域は接触帯域と実質
的に同じ温度に保つべきである。再生を補助するために
加熱を行う場合は、水性混合物を接触帯域に戻す前に冷
却する必要がある。通常、約１０℃ないし８０℃、好ま
しくは２０℃ないし４０℃の温度が用いられ得る。
接触帯域の圧力条件は処理されるべきガス圧力に依存し
て広範囲にかえてよい。たとえば接触帯域の圧力は０．
１ＭＰａないし１５さらには２０ＭＰａまで変化させて
よい。０．１ないし約１０ＭＰａの圧力が好ましい。再
生帯域では、圧力および流体の流れを調節して混合物と
酸素の栓流または実質的な栓流を達成するようにする。
酸素および混合物の与えられた容量に対する滞留時間は
３，６００秒ないし６００秒、好ましくは、２，４００
秒ないし１，２００秒の範囲であってよい。関与する温
度、流体の流れおよび圧力は当業者に良く理解されてい
るものであり、ここでは詳述しない。この種の反応プロ
セスの他の条件たとえばpHなどは、１９６２年１２月１
１日付けのハートレイ(Hartley) らの米国特許明細書第
３，０６８，０６５号および１９７７年２月２２日付け
のミュリー(Meuly) の米国特許明細書４，００９，２５
１号に記載されていることを参考に挙げておく。好まし
くは本発明の方法でのpHは約６ないし約７．５の範囲に
あってよく、酸対鉄のモル比は約１．２ないし１．４で
ある。本発明の方法は適切には連続的に行われる。
て広範囲にかえてよい。たとえば接触帯域の圧力は０．
１ＭＰａないし１５さらには２０ＭＰａまで変化させて
よい。０．１ないし約１０ＭＰａの圧力が好ましい。再
生帯域では、圧力および流体の流れを調節して混合物と
酸素の栓流または実質的な栓流を達成するようにする。
酸素および混合物の与えられた容量に対する滞留時間は
３，６００秒ないし６００秒、好ましくは、２，４００
秒ないし１，２００秒の範囲であってよい。関与する温
度、流体の流れおよび圧力は当業者に良く理解されてい
るものであり、ここでは詳述しない。この種の反応プロ
セスの他の条件たとえばpHなどは、１９６２年１２月１
１日付けのハートレイ(Hartley) らの米国特許明細書第
３，０６８，０６５号および１９７７年２月２２日付け
のミュリー(Meuly) の米国特許明細書４，００９，２５
１号に記載されていることを参考に挙げておく。好まし
くは本発明の方法でのpHは約６ないし約７．５の範囲に
あってよく、酸対鉄のモル比は約１．２ないし１．４で
ある。本発明の方法は適切には連続的に行われる。
示したように、接触させるときH2S は本発明の方法では
反応溶液のＦｅ(III) キレートにより固体の元素硫黄に
迅速に変換される。鉄キレートは多くの溶剤中で限られ
た溶解度を有するので、鉄キレート化合物は液体吸収剤
および水との混合物として好ましくは供給される。供給
されるまたは用いられるＦｅ(III) キレートの量は有効
量すなわちガスストリーム中のH2S の全てまたは実質的
に全てを変換するに十分な量とし、通常はH2S １モル当
り少なくとも約２モル程度である。H2S １モル当り特定
の酸のＦｅ(III) キレートの約２モルないし約１５モル
の比が用いられ得、H2S １モル当りＦｅ(III) キレート
の約２モルないし約５モルの比が好ましい。Ｆｅ(II)キ
レートが存在する場合はＦｅ(II)キレート対Ｆｅ(III)
キレートのモル比は約０．３よりも小さくてよく、適切
には約０．０１ないし約０．２５モルの範囲であってよ
い。
反応溶液のＦｅ(III) キレートにより固体の元素硫黄に
迅速に変換される。鉄キレートは多くの溶剤中で限られ
た溶解度を有するので、鉄キレート化合物は液体吸収剤
および水との混合物として好ましくは供給される。供給
されるまたは用いられるＦｅ(III) キレートの量は有効
量すなわちガスストリーム中のH2S の全てまたは実質的
に全てを変換するに十分な量とし、通常はH2S １モル当
り少なくとも約２モル程度である。H2S １モル当り特定
の酸のＦｅ(III) キレートの約２モルないし約１５モル
の比が用いられ得、H2S １モル当りＦｅ(III) キレート
の約２モルないし約５モルの比が好ましい。Ｆｅ(II)キ
レートが存在する場合はＦｅ(II)キレート対Ｆｅ(III)
キレートのモル比は約０．３よりも小さくてよく、適切
には約０．０１ないし約０．２５モルの範囲であってよ
い。
吸収剤を含んでいる混合物を製造する方法は選択の問題
である。たとえばキレートを吸収剤に加えてよく、つぎ
に所望なら水を加える。加えられる水の量は通常は鉄キ
レートの溶液を得るのに丁度必要な量であってよく、日
常的な実験により決定され得る。鉄キレートは溶剤に有
意的な溶解度を有しているであろうし、またキレートの
Ｆｅ(III) イオンとH2S の反応により水が生ずるので、
加えるべき水の正確な量を与えることはできない。鉄キ
レートに対する低い溶解度を有する吸収剤の場合、吸収
剤混合物の全量に基いて水約５ないし１０容量％が通常
溶解性を与える。しかしながら、好ましくはＦｅ(III)
キレートは水溶液として液体吸収剤に加えられる。キレ
ートが水溶液として供給される場合、供給される溶液の
量は吸収帯域に供給される全吸収剤混合物の約２０ない
し約８０容量％であってよい。キレート溶液は約０．１
ｍｏｌ／ないし約３ｍｏｌ／の濃度を有する水溶液
として通常供給され、約１mol／の濃度を用いること
が好ましい。
である。たとえばキレートを吸収剤に加えてよく、つぎ
に所望なら水を加える。加えられる水の量は通常は鉄キ
レートの溶液を得るのに丁度必要な量であってよく、日
常的な実験により決定され得る。鉄キレートは溶剤に有
意的な溶解度を有しているであろうし、またキレートの
Ｆｅ(III) イオンとH2S の反応により水が生ずるので、
加えるべき水の正確な量を与えることはできない。鉄キ
レートに対する低い溶解度を有する吸収剤の場合、吸収
剤混合物の全量に基いて水約５ないし１０容量％が通常
溶解性を与える。しかしながら、好ましくはＦｅ(III)
キレートは水溶液として液体吸収剤に加えられる。キレ
ートが水溶液として供給される場合、供給される溶液の
量は吸収帯域に供給される全吸収剤混合物の約２０ない
し約８０容量％であってよい。キレート溶液は約０．１
ｍｏｌ／ないし約３ｍｏｌ／の濃度を有する水溶液
として通常供給され、約１mol／の濃度を用いること
が好ましい。
本発明で用いられる吸収剤はガスストリームからCO
2（好ましくはさらにH2S)を吸収する高い選択率を有す
る吸収剤である。Ｆｅ(III) キレートの活性に影響を与
えなく、反応体に対して十分な溶解性を揮発する慣用さ
れる公知の吸収剤が用いられ得る。示したように、吸収
剤はガスストリームに存在するH2S の除去を補助するた
めにH2S に対して良好な吸収性を有することが好まし
い。選択され得る特定の吸収剤はこれらの必要条件が与
えられたとして選択の問題であり、選択は日常的な実験
によりなされ得る。たとえば、ジエチレングリコールモ
ノエチル−エーテル、ポリピレンカーボネート(popylee
carbonate)、テトラエチレングリコール−ジメチルエ
ーテル、Ｎ−メチルピロリドン、スルホラン、メチルイ
ソブチルケトン、２，４−ペンタンジオン、２，５−ヘ
キサンジオン、ジアセトンアルコール、ヘキシルアセテ
ート、シクロヘキサノン、メシチルオキシドおよび４−
メチル−メトキシ−ペントン−２が用いられる得る。各
種のCO２選択性吸収剤に対する適当な温度および圧力の
関係は公知であり、当業者により計算され得る。
2（好ましくはさらにH2S)を吸収する高い選択率を有す
る吸収剤である。Ｆｅ(III) キレートの活性に影響を与
えなく、反応体に対して十分な溶解性を揮発する慣用さ
れる公知の吸収剤が用いられ得る。示したように、吸収
剤はガスストリームに存在するH2S の除去を補助するた
めにH2S に対して良好な吸収性を有することが好まし
い。選択され得る特定の吸収剤はこれらの必要条件が与
えられたとして選択の問題であり、選択は日常的な実験
によりなされ得る。たとえば、ジエチレングリコールモ
ノエチル−エーテル、ポリピレンカーボネート(popylee
carbonate)、テトラエチレングリコール−ジメチルエ
ーテル、Ｎ−メチルピロリドン、スルホラン、メチルイ
ソブチルケトン、２，４−ペンタンジオン、２，５−ヘ
キサンジオン、ジアセトンアルコール、ヘキシルアセテ
ート、シクロヘキサノン、メシチルオキシドおよび４−
メチル−メトキシ−ペントン−２が用いられる得る。各
種のCO２選択性吸収剤に対する適当な温度および圧力の
関係は公知であり、当業者により計算され得る。
硫黄を回収する方法は選択の問題である。たとえば硫黄
は、沈降、濾過または液体浮遊によるかまたは湿式サイ
クロン(hydrocyclone)のような適当な装置により回収さ
れ得る。
は、沈降、濾過または液体浮遊によるかまたは湿式サイ
クロン(hydrocyclone)のような適当な装置により回収さ
れ得る。
以下本発明の実施例を図面を参照してさらに詳細に説明
する。
する。
実施例 以下に示す値は計算値であり単に例として示すものであ
る。
る。
示してあるように管路１内のH2S 約０．５容量％を含む
たとえば天然ガスであるサワーガスは接触器すなわち塔
２（トレータイプ）に入り、塔２にはまたＮ−（２−ヒ
ドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(III)
キレートの０．８ｍｏｌ／水溶液を含んでなる水性混
合物がはいり、この混合物はまたＮ−（２−ヒドロキシ
ルエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレート
をも含んでいる。供給ガスの圧力は、約８４ＭＰａ（ゲ
ージ）であり、水性混合物の温度は、約４５℃である。
全てのH2S を反応させるために約１２０秒の接触時間が
用いられる。精製されたガスすなわち『スイート』ガス
は管路３を経て塔２を去る。この『スイート』ガスは標
準的な要求条件に合うのに十分な純度を有している。混
合物中では、H2S はＦｅ(III) キレートにより元素硫黄
に変換され、このプロセスでＦｅ(III) キレートはＦｅ
(II)キレートに変換される。元素硫黄を含む生じた水性
混合物は、連続的に除去されて管路４を経て減圧脱ガス
ユニット５へ送られ、このユニット５では放出されたガ
スが管路１２を経て除去され、水性混合物は硫黄除去帯
域６へと送られる。硫黄除去帯域６は濾過ユニットを含
むようにしてなっていてもよくあるいはブリタス(Blyta
s)の米国特許明細書第４，４１４，１９３号に記載され
ているように抽出システムを含むようにしてもよい。硫
黄は管路１３をへて除去される。
たとえば天然ガスであるサワーガスは接触器すなわち塔
２（トレータイプ）に入り、塔２にはまたＮ−（２−ヒ
ドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(III)
キレートの０．８ｍｏｌ／水溶液を含んでなる水性混
合物がはいり、この混合物はまたＮ−（２−ヒドロキシ
ルエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレート
をも含んでいる。供給ガスの圧力は、約８４ＭＰａ（ゲ
ージ）であり、水性混合物の温度は、約４５℃である。
全てのH2S を反応させるために約１２０秒の接触時間が
用いられる。精製されたガスすなわち『スイート』ガス
は管路３を経て塔２を去る。この『スイート』ガスは標
準的な要求条件に合うのに十分な純度を有している。混
合物中では、H2S はＦｅ(III) キレートにより元素硫黄
に変換され、このプロセスでＦｅ(III) キレートはＦｅ
(II)キレートに変換される。元素硫黄を含む生じた水性
混合物は、連続的に除去されて管路４を経て減圧脱ガス
ユニット５へ送られ、このユニット５では放出されたガ
スが管路１２を経て除去され、水性混合物は硫黄除去帯
域６へと送られる。硫黄除去帯域６は濾過ユニットを含
むようにしてなっていてもよくあるいはブリタス(Blyta
s)の米国特許明細書第４，４１４，１９３号に記載され
ているように抽出システムを含むようにしてもよい。硫
黄は管路１３をへて除去される。
いずれが用いられても水性混合物は、Ｆｅ(II)キレート
の再生のために管路７から除去される。再生帯域である
塔８では、この混合物は管路９の過剰の空気と接触させ
られてＦｅ(II)キレートがＦｅ(III) に変換される。
の再生のために管路７から除去される。再生帯域である
塔８では、この混合物は管路９の過剰の空気と接触させ
られてＦｅ(II)キレートがＦｅ(III) に変換される。
再生帯域８は、水性混合物および酸素（たとえば空気）
の並流下向流を有する充填床再生器を含んでなる。水性
混合物は、５ｘ１０-3ｍ／ｓの速度で床で下方向に送ら
れ、酸素（たとえば空気）の流れの速度は約２．５ｘ１
０-5ｍ3／ｓである。塔の温度は約４５℃であり、全圧
力は、約０．２ＭＰａである。使用済の空気は管路１０
から除去され、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(III) キレート対Ｎ−（２−ヒド
ロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレ
ートのモル比４を有する再生された混合物は管路１１を
経て塔２へ戻される。必要なら追加の水性混合物が管路
１４を通じて供給されてもよい。
の並流下向流を有する充填床再生器を含んでなる。水性
混合物は、５ｘ１０-3ｍ／ｓの速度で床で下方向に送ら
れ、酸素（たとえば空気）の流れの速度は約２．５ｘ１
０-5ｍ3／ｓである。塔の温度は約４５℃であり、全圧
力は、約０．２ＭＰａである。使用済の空気は管路１０
から除去され、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(III) キレート対Ｎ−（２−ヒド
ロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレ
ートのモル比４を有する再生された混合物は管路１１を
経て塔２へ戻される。必要なら追加の水性混合物が管路
１４を通じて供給されてもよい。
第１図は抽出が再生に役立って行なわれる本発明の態様
を示している。再生後の硫黄の除去は再生帯域の『後
に』除去ユニットを位置させることにより達成され得
る。すなわちまだ硫黄を含有する精製された液体は管路
１１を経てユニット６と同様のまたは同等のユニットに
送られ、再生された硫黄が回収され、再生された無硫黄
溶液は接触器２に戻される。
を示している。再生後の硫黄の除去は再生帯域の『後
に』除去ユニットを位置させることにより達成され得
る。すなわちまだ硫黄を含有する精製された液体は管路
１１を経てユニット６と同様のまたは同等のユニットに
送られ、再生された硫黄が回収され、再生された無硫黄
溶液は接触器２に戻される。
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン三酢酸
のＦｅ(III) キレートを用いる代りにH2O を０．５容量
％を含む天然ガスが、ニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)キレ
ート０．２ｍｏｌ／をも含むニトリロトリ酢酸のＦｅ
(III) ０．８ml／を含んでなる水性混合物と塔２で接
触させられてもよい。供給ガスの圧力は約８４ＭＰａ
（ゲージ）であり、水性混合物の温度は約４５℃であ
る。接触時間は１２０秒として、全てのH2S が固体の硫
黄に変換される。スイートガスストリームは管路３から
除去され、元素硫黄およびニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)
キレートを含む水性混合物は管路４を経て減圧脱ガスユ
ニット５へ送られ、さらに硫黄除去帯域へと送られる。
のＦｅ(III) キレートを用いる代りにH2O を０．５容量
％を含む天然ガスが、ニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)キレ
ート０．２ｍｏｌ／をも含むニトリロトリ酢酸のＦｅ
(III) ０．８ml／を含んでなる水性混合物と塔２で接
触させられてもよい。供給ガスの圧力は約８４ＭＰａ
（ゲージ）であり、水性混合物の温度は約４５℃であ
る。接触時間は１２０秒として、全てのH2S が固体の硫
黄に変換される。スイートガスストリームは管路３から
除去され、元素硫黄およびニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)
キレートを含む水性混合物は管路４を経て減圧脱ガスユ
ニット５へ送られ、さらに硫黄除去帯域へと送られる。
再生帯域８では、水性混合物は、管路９の過剰の空気と
接触させられてＦｅ(II)キレートがＦｅ(III) キレート
に変換される。再生帯域８は水性混合物および酸素（た
とえば空気）の並流下方流を有する充填床再生器を含ん
でなる。水性混合物の速度は５ｘ１０-3ｍ／ｓであり、
酸素の流れの速度は約２．５ｘ１０-5ｍ3／ｓであり、
塔の温度は約４５℃であり、全圧力は約０．２ＭＰａで
ある。使用済の空気は管路１０から除去され、ニトリロ
トリ酢酸のＦｅ(III) キレート対ニトリロトリ酢酸のＦ
ｅ(II)キレートのモル比４を有する再生された混合物は
管路１１を経て塔２へ戻される。
接触させられてＦｅ(II)キレートがＦｅ(III) キレート
に変換される。再生帯域８は水性混合物および酸素（た
とえば空気）の並流下方流を有する充填床再生器を含ん
でなる。水性混合物の速度は５ｘ１０-3ｍ／ｓであり、
酸素の流れの速度は約２．５ｘ１０-5ｍ3／ｓであり、
塔の温度は約４５℃であり、全圧力は約０．２ＭＰａで
ある。使用済の空気は管路１０から除去され、ニトリロ
トリ酢酸のＦｅ(III) キレート対ニトリロトリ酢酸のＦ
ｅ(II)キレートのモル比４を有する再生された混合物は
管路１１を経て塔２へ戻される。
第２図では、管路２１のH2S 約０．５容量％およびCO２
３２容量％を含んでなるたとえば天然ガスであるサワー
ガスは、吸収塔２２（トレータイプ）に入り、この吸収
塔２２にはジエチレングリコールモノエチルエーテル９
０容量％とＮ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジア
ミン三酢酸のＦｅ(III) キレートの０．８ｍｏｌ／水
溶液１０容量％からなりさらにＮ−（２−ヒドロキシエ
チル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレート０．
２ｍｏｌ／をも含んでなる吸収剤混合物が入る。供給
ガスの圧力は約８４ＭＰａ（ゲージ）であり、吸収剤混
合物の温度は約４５℃である。実質的に全てのCO２を吸
収させ、全てのH2S を反応させるために約４５秒の接触
時間が用いらる。精製されたガスすなわち『スイート』
ガスは管路２３を経て吸収塔２２を去る。この『スイー
ト』ガスは、標準的な要求条件に合うのに十分な純度を
有している。吸収剤混合物中では、H2S はＦｅ(III) キ
レートにより元素硫黄に変換され、このプロセスでＦｅ
(III) キレートはＦｅ(II)キレートに変換される。元素
硫黄、吸収されたCO２および約０．６ｍｏｌ／のＦｅ
(II)キレートを含んでなる吸収剤混合物は連続的に除去
されて管路２４を経て再生へと送られる。帯域すなわち
塔２５に入るまえに、吸収剤混合物中の硫黄は硫黄分離
帯域（点線で示してある）で除去され得る。しかしなが
ら、後に示すように硫黄回収は、後の段階で達成されて
もよい。示したように、吸収されたＣＯ２は、圧力の減
少によりユニット２６で除去される。放出されたCO２は
管路３３を経てユニット２６を去り、リーン混合物は管
路２７を経て塔２５へと進められる。必要なら、加熱を
行なうようにする。吐出されたCO２と共に出てくる吸収
剤は通常の装置たとえば炭素吸収床（図示せず）により
回収して再循環させてよい。 再生帯域２５では、リー
ン吸収剤混合物が第１図に関連して説明したような方法
で処理される。Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレートは、管路２８を経て
供給された酸素によりＦｅ(III) キレートに変換され、
この際、十分なＮ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレートを保持させて鉄キレ
ートの分解を抑制する。塔２５の温度は約４５℃とし、
塔の圧力は約０．２ＭＰａに保持する。使用済の空気は
管路２９を経て塔２５より除去し、一方まだ元素硫黄を
含む再生された吸収剤混合物は管路３０を経て硫黄除去
帯域３１へと送られる。沈降タンクであってよいユニッ
ト３１では、硫黄が吸収剤混合物から除去され管路３４
を経て回収される。再生された吸収剤混合物は管路３２
を経て吸収帯域２２に戻される。
３２容量％を含んでなるたとえば天然ガスであるサワー
ガスは、吸収塔２２（トレータイプ）に入り、この吸収
塔２２にはジエチレングリコールモノエチルエーテル９
０容量％とＮ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジア
ミン三酢酸のＦｅ(III) キレートの０．８ｍｏｌ／水
溶液１０容量％からなりさらにＮ−（２−ヒドロキシエ
チル）エチレンジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレート０．
２ｍｏｌ／をも含んでなる吸収剤混合物が入る。供給
ガスの圧力は約８４ＭＰａ（ゲージ）であり、吸収剤混
合物の温度は約４５℃である。実質的に全てのCO２を吸
収させ、全てのH2S を反応させるために約４５秒の接触
時間が用いらる。精製されたガスすなわち『スイート』
ガスは管路２３を経て吸収塔２２を去る。この『スイー
ト』ガスは、標準的な要求条件に合うのに十分な純度を
有している。吸収剤混合物中では、H2S はＦｅ(III) キ
レートにより元素硫黄に変換され、このプロセスでＦｅ
(III) キレートはＦｅ(II)キレートに変換される。元素
硫黄、吸収されたCO２および約０．６ｍｏｌ／のＦｅ
(II)キレートを含んでなる吸収剤混合物は連続的に除去
されて管路２４を経て再生へと送られる。帯域すなわち
塔２５に入るまえに、吸収剤混合物中の硫黄は硫黄分離
帯域（点線で示してある）で除去され得る。しかしなが
ら、後に示すように硫黄回収は、後の段階で達成されて
もよい。示したように、吸収されたＣＯ２は、圧力の減
少によりユニット２６で除去される。放出されたCO２は
管路３３を経てユニット２６を去り、リーン混合物は管
路２７を経て塔２５へと進められる。必要なら、加熱を
行なうようにする。吐出されたCO２と共に出てくる吸収
剤は通常の装置たとえば炭素吸収床（図示せず）により
回収して再循環させてよい。 再生帯域２５では、リー
ン吸収剤混合物が第１図に関連して説明したような方法
で処理される。Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレートは、管路２８を経て
供給された酸素によりＦｅ(III) キレートに変換され、
この際、十分なＮ−（２−ヒドロキシエチル）エチレン
ジアミン三酢酸のＦｅ(II)キレートを保持させて鉄キレ
ートの分解を抑制する。塔２５の温度は約４５℃とし、
塔の圧力は約０．２ＭＰａに保持する。使用済の空気は
管路２９を経て塔２５より除去し、一方まだ元素硫黄を
含む再生された吸収剤混合物は管路３０を経て硫黄除去
帯域３１へと送られる。沈降タンクであってよいユニッ
ト３１では、硫黄が吸収剤混合物から除去され管路３４
を経て回収される。再生された吸収剤混合物は管路３２
を経て吸収帯域２２に戻される。
本発明の別の具体例では、H2S を０．５容量％およびCO
２を３２容量％を含んでなる天然ガスが、ニトリロトリ
酢酸のＦｅ(II)キレート０．２ｍｏｌ／をも含んでな
るニトリロトリ酢酸のＦｅ(III) キレートの０．８ｍｏ
ｌ／水溶液１０容量％およびジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル９０容量％を含んでなる吸収剤と、塔
２２中で接触させられる。供給ガスの圧力は約８４ＭＰ
ａ（ゲージ）とし、吸収剤混合物の温度は、約４５℃と
し、接触時間４５秒を用いて実質的に全てのCO２を吸収
させかつ全てのH2S を反応させる。スイートガスは管路
２３を経て塔２２を去り、元素硫黄、吸収されたCO２お
よび約０．６ｍｏｌ／のＦｅ(III) キレートを含んで
なる水性混合物は連続的に除去されて管路２４を経て再
生へと送られる。
２を３２容量％を含んでなる天然ガスが、ニトリロトリ
酢酸のＦｅ(II)キレート０．２ｍｏｌ／をも含んでな
るニトリロトリ酢酸のＦｅ(III) キレートの０．８ｍｏ
ｌ／水溶液１０容量％およびジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル９０容量％を含んでなる吸収剤と、塔
２２中で接触させられる。供給ガスの圧力は約８４ＭＰ
ａ（ゲージ）とし、吸収剤混合物の温度は、約４５℃と
し、接触時間４５秒を用いて実質的に全てのCO２を吸収
させかつ全てのH2S を反応させる。スイートガスは管路
２３を経て塔２２を去り、元素硫黄、吸収されたCO２お
よび約０．６ｍｏｌ／のＦｅ(III) キレートを含んで
なる水性混合物は連続的に除去されて管路２４を経て再
生へと送られる。
帯域２５すなわち塔２５に入るまえに、吸収剤混合物中
の硫黄は硫黄分離帯域（点線で示してある）で除去され
てよい。しかしながら、硫黄の回収は後述するように後
の段階で達成させてもよい。示したように、吸収された
CO２は圧力を下げることによりユニット２６から除去さ
れ、リーン混合物は管路２７を経て塔２５へと進められ
る。必要なら加熱を行なってもよい。吐出されたCO２と
共に運ばれる吸収剤は通常の装置たとえば炭素吸収床
（図示せず）により回収して再循環させてよい。
の硫黄は硫黄分離帯域（点線で示してある）で除去され
てよい。しかしながら、硫黄の回収は後述するように後
の段階で達成させてもよい。示したように、吸収された
CO２は圧力を下げることによりユニット２６から除去さ
れ、リーン混合物は管路２７を経て塔２５へと進められ
る。必要なら加熱を行なってもよい。吐出されたCO２と
共に運ばれる吸収剤は通常の装置たとえば炭素吸収床
（図示せず）により回収して再循環させてよい。
再生帯域２５では、リーン吸収剤混合物が第１図に関連
しえ説明したような方法で処理される。ニトリロトリ酢
酸のＦｅ(II)キレートは、管路２８を経て供給された酸
素によりＦｅ(III) キレートに変換され、この際、十分
なニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)キレートを保持させて鉄
キレートの分解を抑制する。塔２５の温度は約４５℃と
し、塔の圧力は約０．２ＭＰａに保持する。使用済の空
気は管路２９を経て塔２５より除去し、一方まだ元素硫
黄を含む再生された吸収剤混合物は管路３０を経て硫黄
除去帯域３１へと送られる。沈降タンクであってよいユ
ニット３１では、硫黄が吸収剤混合物から除去され、回
収される。再生された吸収剤混合物は管路３２を経て吸
収帯域２２に戻される。
しえ説明したような方法で処理される。ニトリロトリ酢
酸のＦｅ(II)キレートは、管路２８を経て供給された酸
素によりＦｅ(III) キレートに変換され、この際、十分
なニトリロトリ酢酸のＦｅ(II)キレートを保持させて鉄
キレートの分解を抑制する。塔２５の温度は約４５℃と
し、塔の圧力は約０．２ＭＰａに保持する。使用済の空
気は管路２９を経て塔２５より除去し、一方まだ元素硫
黄を含む再生された吸収剤混合物は管路３０を経て硫黄
除去帯域３１へと送られる。沈降タンクであってよいユ
ニット３１では、硫黄が吸収剤混合物から除去され、回
収される。再生された吸収剤混合物は管路３２を経て吸
収帯域２２に戻される。
本発明を特定の装置について説明したが、当業者は他の
同等なまたは同様なユニットが用いられうることが理解
されよう。本明細書および特許請求の範囲で用いた用語
『帯域』は、適当であるなら、連続させて運転される区
分させた設備の使用または寸法の制限から１個のユニッ
トを多数のユニットに分割させた使用などを含むものと
する。たとえば吸収塔は２個の別個の塔を含むようにし
てよく、この場合、第一の塔の下方部分からの溶液は第
二の塔の上方部分に送られ、第一の塔の上方部分からの
気体状物質が第二の塔の下方部分に供給されるようにす
る。ユニットの並行させた運転は当然本発明の範囲には
いる。
同等なまたは同様なユニットが用いられうることが理解
されよう。本明細書および特許請求の範囲で用いた用語
『帯域』は、適当であるなら、連続させて運転される区
分させた設備の使用または寸法の制限から１個のユニッ
トを多数のユニットに分割させた使用などを含むものと
する。たとえば吸収塔は２個の別個の塔を含むようにし
てよく、この場合、第一の塔の下方部分からの溶液は第
二の塔の上方部分に送られ、第一の塔の上方部分からの
気体状物質が第二の塔の下方部分に供給されるようにす
る。ユニットの並行させた運転は当然本発明の範囲には
いる。
当業者に理解されるように使用される溶液または混合物
は他の物質または添加剤を含んで与えられた目的を得る
ようにしてよい。たとえば米国特許明細書第３，９３
３，９９３号は緩衝剤たとえば燐酸塩および炭酸塩緩衝
剤の使用わ開示している。同様に米国特許明細書４，０
０９，２５１号は各種の有用な添加剤たとえば蓚酸ナト
リウム、蟻酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムおよび酢
酸ナトリウムを記載している。
は他の物質または添加剤を含んで与えられた目的を得る
ようにしてよい。たとえば米国特許明細書第３，９３
３，９９３号は緩衝剤たとえば燐酸塩および炭酸塩緩衝
剤の使用わ開示している。同様に米国特許明細書４，０
０９，２５１号は各種の有用な添加剤たとえば蓚酸ナト
リウム、蟻酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムおよび酢
酸ナトリウムを記載している。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の第１の具体例を示している。 第２図は、CO２に対する選択的溶剤が用いられている本
発明の実施例を示している。 ２……接触器すなわち塔、５……減圧脱ガスユニット、
６……硫黄除去帯域、８……再生帯域、２２……吸収
塔、２５……塔、２６……ユニット、３１……硫黄除去
帯域。
発明の実施例を示している。 ２……接触器すなわち塔、５……減圧脱ガスユニット、
６……硫黄除去帯域、８……再生帯域、２２……吸収
塔、２５……塔、２６……ユニット、３１……硫黄除去
帯域。
Claims (11)
- 【請求項１】分解可能な鉄キレートを含む反応体水溶液
を用いてサワーガスストリームからＨ２Ｓを除去する方
法において、 （ａ）Ｈ２Ｓを変換させる条件下で有効量の有機酸のＦ
ｅ (III)キレートを含んでなる反応体水溶液にサワーガ
スストリームを硫黄の融点未満の温度で接触帯域で接触
させて、水性混合物中の該酸のＦｅ(II)キレートおよび
固体硫黄、並びにスイートガスストリームを生じさせ、 （ｂ）該水性混合物から硫黄を除去して、減ぜられた硫
黄含量を有する水性混合物を生じさせ、 （ｃ）再生帯域を通る流れの通過の少なくとも大部分の
間水性混合物全体にＦｅ(II)キレートの存在が保持され
るように該水性混合物を酸素と共に再生帯域に栓流また
は実質的に栓流で通すことにより、再生中該水性混合物
中の分解可能な鉄キレートの分解を抑制しかつ該水性混
合物の有機酸のＦｅ(II)キレートを酸化させて、再生さ
れた反応体水溶液中に該酸のＦｅ (III)キレートを生じ
させ、そして （ｄ）段階（ｃ）からの再生された反応体水溶液を接触
帯域に送り接触帯域で反応体溶液として用いる、 ことを特徴とする上記方法。 - 【請求項２】H2Ｓが除去されるストリームが天然に存在
するガス、合成ガス、プロセスガスおよび燃料ガスから
選択される特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】サワーガスストリームが天然ガスであるか
または液体炭化水素または石炭のガス化から得られたス
トリームである特許請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項４】再生を援助するように段階（ｃ）で熱が加
えられる特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項５】使用される反応体水溶液がリーン選択性吸
収剤を含んでなり、段階（ａ）で得られる水性混合物か
ら硫黄が除去される前または後に、CO2 が水性混合物か
ら除去される特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
れか１項に記載の方法。 - 【請求項６】段階（ａ）で用いられる反応体水溶液が、
有機酸Ｆｅ（II）キレートを含んでなる特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】有機酸のＦｅ（II）キレート対有機酸のＦ
ｅ (III)キレートのモル比が０．３未満である特許請求
の範囲第６項記載の方法。 - 【請求項８】有機酸のＦｅ（II）キレート対有機酸のＦ
ｅ（III）キレートのモル比が０．０１ないし０．２５
の範囲にある特許請求の範囲第７項記載の方法。 - 【請求項９】使用有機酸が式： 〔式中、 基Ｙのうち２ないし４個は酢酸基およびプロピオン酸基
から選択され； 基Ｙのうちゼロないし２個が２−ヒドロキシエチル、２
−ヒドロキシプロピルおよび （ここで、Ｘは酢酸基およびプロピオン酸基から選択さ
れる）から選択され；そして Ｒはエチレン、プロピレンまたはイソプロピレンまたは
シクロヘキサンまたはベンゼン（ここで窒素により置換
された２個の水素原子は１，２位置にある）である〕を
有する有機酸であるかまたは使用有機酸がこれらの有機
酸の混合物を含んでなる特許請求の範囲第１項ないし第
８項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】使用有機酸がＮ−（２−ヒドロキシエチ
ル）エチレンジアミン三酢酸である特許請求の範囲第１
項ないし第８項のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１１】使用有機酸がニトリロトリ酢酸である特
許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記載
の方法。
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