JPS608879B2 - 水系から硫化水素および硫化鉄を除去する方法 - Google Patents

水系から硫化水素および硫化鉄を除去する方法

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JPS608879B2
JPS608879B2 JP58224547A JP22454783A JPS608879B2 JP S608879 B2 JPS608879 B2 JP S608879B2 JP 58224547 A JP58224547 A JP 58224547A JP 22454783 A JP22454783 A JP 22454783A JP S608879 B2 JPS608879 B2 JP S608879B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の対象は、塩基性触媒の存在下で水性または含水
有機媒体中で、モル比1:1〜1:10のアクロレィン
とホルムアルデヒドの縮合により製造された軍縮合生成
物を使用して、水系中の硫化水素および硫化鉄を除去す
る方法である。
脱臭を行なうためおよび二酸化炭素との共同作用で、酸
性ガスによる金属の腐蝕を阻止するかまたは可能な限り
小さく保つため、水系からの硫化水素の除去のためにア
クロレィンを使用する事は既に公知である。
アクロレィンの作用は良好ではあるが、その使用は、な
かんずくわずかな濃度で既にその極端な刺激臭のために
およびその低い引火点のために、かなりの欠点をも有す
る。また、アクロレィンは約18%まで水に可溶である
が、少量のアクロレィンを短時間内に均質に水中に分配
させる事もかなり困難である。
ところで、水系からの硫化水素の除去のためアクロレィ
ンの使用と結合せる欠点は、アクロレィンの代わりにア
クロレインとホルムアルデヒドからの低分子の水浴一性
重縮合生成物を使用する場合に避ける事の出釆る事が見
出された。
この車縮合体生成物の使用は、これが容易に水で希釈可
能であるので非常に簡単である。
さらに、これはアクロレィンよりも著しく臭気が少ない
。その硫化水素除去作用は、アクロレィンとほぼ同じで
あり、同じく硫化水素の付加の際の反応速度もアクロレ
ィソと類似である。それに加えて、重縮合物の毒性は、
作用物質100%に対するLD5o−値の比較が示すよ
うに、アクロレィンよりも著しく少ない:アクロレィン
のLD5o:42の9/k9(ラット、経ロ)モル比1
:4のアクロレインと ホルムアルデヒドからの重縮合物の LD50:830の9/kg(ラット、経口)本発明に
より使用すべき重縮合生成物は、アクロレィンおよびホ
ルムアルデヒドを、モル比1:1〜1:10、特に1:
2〜1:4で水性媒体または含水有機媒体中で塩基性触
媒の存在で、縮合させる事により製造される。
適当な塩基性触媒は、たとえばナトリウムまたはカリウ
ムの水酸化物または炭酸塩およびアンモニアである。
特に適当なのは第1,第2または第3アミンである。特
にピベリジンが使用される。触媒は、使用されたアクロ
レィンおよびホルムアルデヒドの重量に対して0‐1〜
5重量%、特に0‐5〜1重量%の量で使用される。ホ
ルムアルデヒドは、ホルムアルデヒド水溶液の形でもパ
ラホルムアルデヒドの形(この場合水の添加下に)でも
使用する事が出釆る。
多くの場合、縮合反応を、水溶性の1価または多価のア
ルコールおよび/または酸アミドの付加的な存在で実施
するのが有利である。
アルコールおよび酸ァミドは、使用されたアク。レイン
1モルにつき1モルまでの量で添加する事が出来かつ少
なくとも部分的に生じる軍縮合生成物中へ組み込まれる
。適当なアルコールは、たとえばメタノール、エタノー
ル、n−フ。ロノぐノール、イソプ。ピルアルコール、
エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエ
チレングリコールおよび他の水溶性ポリグリコールであ
る。特に適当なのはアリルアルコールである。適当なア
ミドは、たとえばアセトアミド、尿素またはカプロラク
タムである。特に適当なのはホルムアミドである。経済
上の理由ならびに作用上の理由からは、たんにアクロレ
インおよびホルムアルデヒドからモル比1:4で製造さ
れた重縮合物を使用するのが有利である。重縮合反応は
強い発熱反応である。
比較的小さなバッチは、反応成分を混合し、次いで触媒
を添加する方法で行なう事が出来るが、大きいバッチで
は反応成分の1部または水またはアルコール触媒と一緒
に装入し、反応成分の残りを徐々に少量ずつまたは連続
的に、生じる反応熱を問題なく排出する事が出来るよう
な速度で添加する事がより推奨に値する。場合により既
に生じた硫化鉄からも生じる硫化水素の結合剤として本
発明により使用するには、縮合反応の際形成された重縮
合生成物は、得られた水溶液または含水有機溶液の形で
直接使用される。
使用濃度は、固形物として計算して、約1〜約200■
側の範囲内にある。既に数肌で始まるこの作用濃度は、
腐蝕現象の開始を効果的に阻止するための、実地で要求
される濃度である。もちろん、200■肌より大きい濃
度も容易に使用可能であるが、経済的な理由からは重要
でない。
通常、重縮合生成物は5〜50Q血の濃度で使用される
。腐蝕が既に発生し、硫化鉄が既に形成された場合にの
み、この硫化鉄を硫化水素の発生および水酸化鉄への加
水分解により分解するまで数週間の時間、たとえば10
00〜200のpmの範囲内のより高い濃度に配量する
事が出来る。その後、目指す処理の成果が達成された場
合には、濃度を再び相当に下げる事が出来る。殺菌剤と
しても作用する、本発明により使用すべき重縮合生成物
は、二重の補足的作用を有する:1 殺菌剤としてこれ
は藻類生長を阻止し、水中に生息する微生物、たとえば
硫酸塩還元バクテリアをも撲滅する。
この種のバクテリアはしかし硫黄を含有する有機物から
はじめて形成するバクテリアである2 硫化水素結合剤
として、重縮合物は場合によりそれでも少量で形成した
硫化水素を除去し、およびそれとともに硫化鉄形成下の
腐蝕を阻止する。
このような腐蝕阻止は殊に石油、採掘領域において、高
価な採掘装置を保護するため、およびその寿命およびた
とえば孫擬ゾンデにおいてはむしろ油坑(0〆fe〆d
)採掘収量を高めるために重要である。
前記種類の保護手段なしの場合に生じる硫化鉄は、場合
により微細に沈積しかつ油坑の油層岩盤が地質学的に多
孔質の場合にはこの岩盤が部分的かまたはむしろ完全に
閉塞する事がある。
それにより採掘可能な石油量は減少し、油坑が完全に閉
塞した場合には採掘が完全に阻止される。高い費用をか
けて開いた石油採掘のための油坑を矢なわないためには
、硫化鉄閉塞を除去するために腐蝕の原因となる油坑の
酸洗が必要である(これはもちろんここに記載された方
法を適用する際には必要でない)。腐敗プロセスにより
硫化水素が発生しうる他の適用範囲、たとえば廃水浄化
装置においても、重縮合物の使用により硫化水素の形成
ならびに少量ではあるが形成した硫化水素を反応により
廃水系から除去する事が出釆る。もちろんこの範囲内で
所望の腐蝕阻止のほかに、他の所望の結果として廃水の
除毒および脱臭が生じる。共同の浄化装置はいまいま居
住地の近くに設置されているので、廃水の臭気発生は高
度の環境汚染を生じる。以下の例で本発明により使用す
べき重縮合生成物の製造およびその硫化水素−および/
または硫化鉄除去のための有効性の試験を詳述する。%
数値は、別記しないかぎり、重量%を表わす。例1かく
はん機を備えた250の‘の丸底フラスコ‐還流冷却器
の装置中にホルムアルデヒド水溶液(含量37%、密度
1.116)72.6の【=1モルおよびピベリジン0
.5Mを装入し、7000に子熱する。
かくはん下に、ァクロレィン(純度96%、密度0.8
45)34.5の【=1/2モルおよび上述のホルムア
ルデヒド水溶液さらに72.6の‘=1モルから成る均
質な混合物を、8000の最高温度に達するが、これを
越えないような速度で滴加する。このためには3分間の
時間が必要である。引続き、さらに1時間にわたって8
000でかくはんし、その後室温に冷却する。このよう
にして得られた、モル1:4のアクロレィンとホルムア
ルデヒドからの重縮合生成物を、種々の濃度におけるそ
の硫化水素−および/または硫化鉄−除去の効力につき
調べる100の‘の蒸留水中に段階的希釈法によりもと
の高濃度溶液から硫化ナトリウム・班20(M=240
)1.2の9を溶解し、かつ塩酸(M=36)0.36
の9の添加により、そこから硫化水素0.17m9=1
.7脚肌の化学量論的量を遊離させる。少量の硫化水素
は臭気で明確に認められる。この溶液に、相応する希釈
により溶液車縮合物1.76の9を添加する。
この重縮合物量ははじめに使用された0.56mgのア
クロレィン量に一致するが、遊離アクロレィンはもはや
存在しない。室温で2〜3日間内に硫化水素臭は完全に
消失し、無臭の溶液が生じる。
硫化水素はこの低い濃度でさえ実際定量的にアクロレィ
ンーホルムアルデヒド一重縮合物に脱臭下に結合する。
例2 蒸留水100叫中で、例1におけると同様の条件下で作
業するが、硫化ナトリウム・斑20(M=240)1.
2の9および塩酸(M二36)0.36の9に対し付加
的に適当な希釈添加物により硫酸鉄(FeS04・7比
○、M=278)1.物9の量を熔解する。
この条件下で硫化鉄が形成するが、これは沈殿しない、
何故なら使用された低い濃度ではその溶解積を上廻らな
いからである。溶液は硫化水素臭を有し、硫化水素は明
らかに硫化鉄と平衡状態にある。例1と同様に、再び相
当する希釈により、0.56の9の反応したアクロレィ
ン量が含有されている溶液軍縮合物1.76の9を添加
する。硫化水素(平衡状態にある硫化鉄からも)と重縮
合物との反応により、2000、2日間で無臭の溶液が
生じる。
例3 蒸留水100の‘中に、段階的希釈法により、もとの高
濃度溶液から硫化ナトリウム・班20(M=240)1
2の9を溶解し、塩酸(M=36)3.6の9の添加に
よりそこから硫化水素1.7双9=17ppmの化学量
論的量を遊離させる。
硫化水素はこの濃度において臭気で明確に認識可能であ
る。この熔解に、例1の溶液重縮合物17.6の9を添
加する。
この量は軍縮合物製造のために使用された5.6の9の
アクロレィン量に相当するが、遊離アクロレィンはもは
や存在しない。室温で2日間に硫化水素臭は完全に消え
て、無臭の溶液が生じる。
硫化水素は実際定量的にアクロレィンーホルムアルデヒ
ド軍縮合物に脱臭下に結合する。例4 蒸留水100m‘中で例3と同様の条件下で作業するが
、硫化ナトリウム・畑20(M=240)12の9およ
び塩酸(M=36)3.6の9に対し付加的に硫酸鉄(
FeS04.7日20、M=278)14減量を適当な
希釈添加物により熔解する。
これらの条件下で、硫化鉄は微細な黒色沈殿として形成
する。溶液はなお硫化水素臭を有し、該硫化水素はなお
平衡状態で硫化鉄とともに存在する。
例3と同様に再び相当する希釈により溶液軍縮合物17
.6の9を添加する。
この重縮合物量の製造のために、アクロレィン5.6の
9が必要であった。硫化水素(平衡状態で存在する硫化
鉄〔FeS〕からも)と重縮合物との反応により、20
o0で2日後に無臭溶液が生じる。この場合、硫化鉄は
加水分解により水酸化鉄に変化するが、これは低濃度で
存在する水に溶解する。例5 蒸留水100地中で、段階的希釈法により、もとの高濃
度の溶液から硫化ナトリウム(Na2S・虫も○、M=
240)120川9を溶解し、塩酸(M:36)36の
9を添加する事により、これから硫化水素17mg=1
7の血の化学量論的量を遊離させる。
生じた硫化水素は強烈な臭気で認識出来る。この溶液に
、例1の溶液軍縮合物176の9を添加する。
この重縮合物量の製造のためにはアクロレィン56形9
(M=56)が必要であったが、遊離アクロレィンはも
はや存在しない。室温で1〜2日間に硫化水素臭は完全
に消失し、無臭溶液が生じる。
硫化水素は実際定量的にアクロレィンーホルムアルデヒ
ド重縮合物と脱臭下に反応する。例6 蒸留水100の‘中で、例5と同様の条件下で作業する
が、硫化ナトリウム(Na2S・餌20、M=240)
120の9および塩酸(M=36)に対して付加的に硫
酸鉄(FeS04・7日20、M=278)140の9
を適当な希釈添加により溶解する。
即座に硫化鉄の微細な黒色沈殿が形成する。
溶液はなお、硫化水素臭も有し、該硫化水素は平衡状態
で硫化鉄とともに存在する。例5と同様に、再び溶液車
縮合物176の夕を添加する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 塩基性触媒の存在で、水性または含水有機媒体中で
    モル比1:1〜1:10のアクロレインとホルムアルデ
    ヒドとの縮合により製造された重縮合生成物を使用する
    ことを特徴とする、水系から硫化水素および硫化鉄を除
    去する方法。
JP58224547A 1982-12-07 1983-11-30 水系から硫化水素および硫化鉄を除去する方法 Expired JPS608879B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3245139A DE3245139C2 (de) 1982-12-07 1982-12-07 Verwendung von Polykondensationsprodukten aus Acrolein und Formaldehyd zur Beseitigung von Schwefelwasserstoff und Eisensulfid in wässrigen Systemen
DE3245139.3 1982-12-07

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JPS59112891A JPS59112891A (ja) 1984-06-29
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EP (1) EP0113408B1 (ja)
JP (1) JPS608879B2 (ja)
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CA (1) CA1210168A (ja)
DE (1) DE3245139C2 (ja)
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