[其他]使用水溶性聚合物螯合物和氧化态多价金属组合物从流体中脱除硫化氢的方法及该组合物

说明书

本发明涉及一种用一种组合物处理含有有害气体即硫化氢（H₂S）的流体的方法，该组合物含有水溶性聚合物螯合物和将H₂S氧化，即将其中的硫氧化成硫元素的多价金属。使用诸如渗析或超过滤等方法分离出元素硫并使水溶液中的还原态金属的聚合物螯合物浓缩。然后使多价金属螯合物氧化并重复使用。更具体地说，本发明涉及使用Fe⁺³价态的铁的水溶性聚合物螯合物的水溶液从气流中脱除H₂S、使用超过滤方法或渗析方法分离元素硫基、浓缩二价铁螯合物的水溶液、使Fe⁺²氧化成Fe⁺³并使聚合物螯合物重复使用。本发明也涉及用于该方法的组合物。

美国专利4123506和4202864中叙述了可通过使含有H₂S的地下热流与金属化合物接触形成不溶的金属硫化物使流体净化。其后的金属硫化物的沉积成本昂贵且费时。

美国专利4414817和4468929公开了经过使地下热流与单体三价铁螯合物如N-羟基乙二胺三乙酸的水溶液缩合，处理地下热流的方法。硫化氢转化为元素硫，三价铁螯合物被还原为二价铁螯合物。三价铁单体螯合物氧化为单体三价铁螯合物并重复使用。

美国专利4400368公开了一种脱除各种气流中的硫化氢和二氧化碳的循环方法。使含有这些酸性气体的“酸气”气流与规定的多价金属的单体配位体或螯合物或它们的混合物的水溶液相接触，硫化氢被氧化为元素硫，而反应性金属单体螯合物被还原。该方法包括硫脱除和反应性金属螯合物的再生。而该方法未公开脱除低分子量产物或水的措施。

美国专利4189462和4218342公开了一种用于氧化-还原反应过程的组合物，该组合物含有一种单体的可溶性三价铁盐，能使硫化氢气体催化氧化。该文件未公开使用铁的有机聚合物螯合物的方法。

美国专利4518745公开了一些水溶性共聚物的金属螯合物。该共聚物可用作染色助剂和皮革复鞣剂。

美国专利4518577公开了一种从酸气气流中脱除H₂S的方法。用规定的单体有机酸的氧化态多价金属螯合物的水溶液使H₂S氧化，并从规定的有机萃取剂溶液中将硫分离和再生。

美国专利4518576公开了一种从各种气流中脱除硫化氢的循环方法。用铁（Ⅲ）的单体螯合物和磷酸盐结晶改性剂与硫代硫酸盐离子混合物的水溶液与酸气气流相接触，使H₂S氧化为元素硫，并使反应物硫代硫酸盐还原。该方法包括脱除硫和反应物的再生与循环。

美国专利4332781公开了一种分步从气流中脱除硫化氢和氧硫化碳的方法，该方法的特征是在水溶液或悬浮液中将硫化氢转化成硫。反应物包括与单体螯合物键连的多价金属。

美国专利4423158公开了将形成螯合物的基团引入诸如聚苯乙烯等聚合物的方法。可获得一种能用于离子交换色谱的二价或多价金属离子吸附剂。该专利未提及使用水溶性聚合物螯合物或本发明的用来从流体流中脱除H    S、回收聚合物螯合物和活性金属离子的方法。

因此，已有一些使用铁（Ⅲ）的单体有机螯合物处理地下热流井的废气流或精制过程产生的酸气或酸水的技术。这些处理方法带来的一个问题就是一般难于从水流中将铁（Ⅱ）或铁（Ⅲ）的单体有机螯合物与在处理过程中累积的过量水、产物及付产物有效地分离开来，并且花费很大。在分离水和低分子量物质时，损失了一部分价钱很贵的铁-单体有机螯合物，无法回收。因而很希望能有一种方法，能从原来含有H₂S的废水流中很容易地分离出价钱很贵的有机铁（Ⅲ）或铁（Ⅱ）聚合物螯合物，并能反复循环。本发明提供了这样一种改进的方法和用于该方法的组合物。

本发明涉及一种组合物，它包含

（1）一种水溶性有机聚合物螯合物，其中螯合物的重均分子量在1000至500000之间，螯合物的聚合物成分是：

其中每个聚合物单元中的X₁可任意地是-H或R-，R-是-CH₂COOH，-CH₂CH₂COOH，-CH₂-P（＝0）（OH）₂或

其中R₁和R₂可任意为-CH₃、-SO₃H、-Cl、-H、或-COOH，n是5至20000之间的整数;