[发明专利]从炼油废水中除去硒

说明书

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦支持的研究或开发的声明

不适用。

发明背景

本发明涉及物质的组合物及用它们来除去流体中的硒的方法。硒化合物被报导构成地壳的0.9ppm。硒作为用于制备酶谷胱甘肽过氧化物酶的痕量无机物是有用的，所述酶在脂肪代谢中被涉及且因此在很多活有机体中被发现。硒通常在原油、煤及起源于分解的有机物质或从邻近矿物浸出的其它化石燃料中以不同的量被发现。硒化合物还在地下水中天然地被发现以及在使用含硒的杀虫剂和除草剂的农田径流中被发现。

不幸的是，已知硒是高毒性的且其甚至在小的量下就可引起危害。有害作用包括皮炎、中枢神经系统紊乱、肾病、胰脏和肾上腺皮质的出血性坏死，且当剂量足够大时，死亡。因此，很多地方已经将国内供应的水中的硒的可允许量限制在10ppb。因此，难于处理由涉及含硒材料的活动所产生的废水。此外，由于它的毒性，即使这些严格的标准在未来也可能被一律进一步限制。

然而，硒的化学性质使得从溶液中除去硒困难且复杂。虽然在以它的元素状态时不溶，但硒具有四个氧化态(-2，+2，+4和+6)，这允许其易于形成高度可溶的许多化合物且因此要从溶液中除去硒是非常困难的。(参见Kapoor等，Removal of Selenium from Water and Wastewater，Environmental Studies，第49卷，137-147页(1995))。因此，现有技术的除去方法是令人失望的或在一些情况下通常是不起作用的。描述在美国专利7,419,602中的一个现有技术方法涉及铁盐、pH调节及氧化剂的使用，但实际上小于70％是有效的。在美国专利5,510,040中描述的另一种方法描述了使用聚二硫代氨基甲酸酯(poly dithiocarbamate)材料的方法，其虽然更有效但涉及大量的成本。

因此，存在对在从溶液中除去硒的改进方法中的效用的明确需要。在这个章节中所描述的技术并非意图构成对在本文中提及的任意专利、出版物或其它信息是相对于本发明的“现有技术”的承认，除非明确指定为这样。此外，这个章节不应被解释成意味着已经进行了检索或不存在如37C.F.R.§1.56(a)中所定义的其它相关信息。

发明概述

本发明的至少一个实施方式针对从液体中除去硒的方法，其包括以下步骤：向液体添加氧化剂，将液体的pH调节至7.5以下，以使得小于液体沉淀物中的硒的四分之一的量添加铁盐，和以使得材料中的二硫代氨基甲酸酯基团的量(以ppm计)大于铁盐的量(以ppm计)的量向液体添加二硫代氨基甲酸酯材料。所述二硫代氨基甲酸酯材料可以选自由PDTC、DTC及其任意组合组成的组。所述液体可以是水。所述水可以是汽提塔酸性水。可以通过硫酸、HCl、H₃PO₄及其任意组合的添加来降低pH。所述铁盐可以选自由硫酸铁、氯化铁、硫酸亚铁、氯化亚铁及其任意组合组成的组。可以以在1-300ppm之间的量添加所述铁盐。所述二硫代氨基甲酸酯材料可为添加到液体中的铁盐的量(以ppm计)的50％到300％之间。

方法可以包括向液体添加含硫促凝剂。方法可以使液体中的硒的量从大于1000ppb降低到小于40ppb。氧化剂可以选自由过氧化氢、臭氧、KMnO₄、NaClO、ClO₂、过乙酸、过碳酸钠、过氧化脲、过硫酸钠及其任意组合组成的列表。

附图简述

在下文中，采用被制成附图的特定参照来描述本发明的详述描述，其中：

图1为阐述了本发明的方法的一个实施方式的流程图。

发明详述

定义

用于本申请的目的，这些术语的定义如下：

“PDTC”是指包括存在的所有形式的具有二硫代氨基甲酸酯官能团的聚合物的聚二硫代氨基甲酸酯。

“DTC”是指二硫代氨基甲酸酯。

“亚硒酸盐”是指具有化学式HSeO₃^-的含硒组分的物质。

“酸性水”是指作为化学加工，且更具体地石油化学加工，的副产物所产生的液体废物。

“汽提”是指从液流中除去副产物(诸如氨和硫化氢)连同一部分水的过程。汽提通常在蒸馏柱中进行，其中液流流向柱的下方而气体流向柱的上方以从液体中“剥离”污染物。

“汽提塔酸性水”是指已经通过了汽提塔处理的酸性水。