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CN109663483B - 快速清除硫化氢气体的吸消液及用途 - Google Patents

快速清除硫化氢气体的吸消液及用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种快速清除硫化氢气体的吸消液及用途，主要解决现有技术中清除效率低且易造成二次污的问题。本发明通过采用一种快速清除硫化氢气体的吸消液，由络合金属氧化剂、吸收剂、反应强化剂和调节剂以质量比1‑5：1‑5：0.01‑0.1：0.004‑0.01组成，其中吸收剂为甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚、碳酸丙烯脂中的至少一种，反应强化剂为哌嗪、吡啶、三丁胺中的至少一种；调节剂为K2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3中的至少一种的技术方案较好地解决了上述问题，可用于硫化氢气体泄漏应急清除中。

Description

快速清除硫化氢气体的吸消液及用途
技术领域
本发明涉及一种快速清除硫化氢气体的吸消液及用途。
背景技术
因硫化氢气体泄漏导致的中毒事故在石油化工领域频繁发生。硫化氢是一种剧毒、无色(透明)，比空气重的气体。低浓度硫化氢具有一种类似臭鸡蛋的气味。高含量时嗅觉神经很快被麻痹，无气味，难发觉，吸入少量高浓度硫化氢可短时间致命。硫化氢中毒死亡率高，事故多具突发性和群体性，一旦发生泄漏事故将严重威胁周围群众和职工的人身安全，并且次生灾害影响大，将严重污染附近空气，破坏生态环境。
硫化氢的泄漏处置，对于开阔地带应采用的防护措施为迅速撤离人员至上风处150m～300m处，并立即隔离，严格限制人员出入，处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服，从上风处进入现场，尽可能切断泄漏源，并通过吹风或喷雾状水进行扩散、稀释或溶解。对于固定空间的硫化氢泄漏，主要采用通风、消防水喷淋的方法进行处置。通风主要是通过稀释将硫化氢浓度降低，适合小量泄漏的紧急处置；消防水喷淋由于硫化氢在水中的溶解度并不很大(常温下1体积的水吸收2.5体积的硫化氢)，因此效率有限，并且还会产生大量的含硫化氢废水。
中国专利CN103949140A《硫化氢泄漏应急捕消干粉及其生产方法》中涉及一种硫化氢应急捕消干粉及其生产方法，主要包括质量分数为65％～99％捕消剂、0.5％～15％防潮剂、0.5％～20％添加剂等，但该类型捕消干粉制备过程复杂，操作繁琐，且其清除硫化氢效率低。中国专利CN201510669690《一种硫化氢吸收剂的制备方法》公开了一种硫化氢气体吸收剂的制备方法，主要包括质量含量为70％～90％的粉体物料和5％～45％的水溶性物料，将所述粉体物料、水溶性物料依次加入到水中，在20℃～100℃下混合搅拌，反应至成糊状，经烘干、造粒制得所述硫化氢吸收剂。该专利提出的制备方法操作复杂、繁琐耗时，制得的吸收剂清除效率不高，且吸收后的固体粉末易造成二次污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中清除效率低且易造成二次污染的问题，提供一种新的快速清除硫化氢气体的吸消液，具有清除效率高且不易造成二次污的优点。本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决的技术问题之一相对应的快速清除硫化氢气体的吸消液的用途
为解决上述问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种快速清除硫化氢气体的吸消液，由络合金属氧化剂、吸收剂、反应强化剂和调节剂以质量比1-5：1-5：0.01-0.1：0.004-0.01组成，其中吸收剂为甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚、碳酸丙烯脂中的至少一种，反应强化剂为哌嗪、吡啶、三丁胺中的至少一种；调节剂为K2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述络合金属氧化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)在氮气保护下，将可溶性铁盐、可溶性铜盐、络合剂和水按质量比1-5：1-3：5-10：10-100加入反应器中，混合均匀；(2)对反应器升温至60℃～80℃，并反应6h～10h后得到所述氧化剂。
上述技术方案中，优选地，可溶性铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，可溶性铜盐为CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，络合剂为羟基乙叉二膦酸四钠、水杨酸、酒石酸中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，所述水为去离子水、自来水和/或中水。
上述技术方案中，优选地，吸收剂为甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，反应强化剂为哌嗪、吡啶中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，调节剂为K2CO3、Na2CO3中的至少一种。
上述技术方案中，优选地，将络合金属氧化剂、吸收剂和反应强化剂同时加入配样器并混合均匀，最后将调节剂加入，再次搅拌均匀，即得所述高效硫化氢气体吸消液。
为解决上述问题之二，本发明采用的技术方案如下：一种快速清除硫化氢气体的吸消液，用于硫化氢气体泄漏应急清除中。
与目前现有技术相比，本发明提供的硫化氢气体吸消液通过气液接触直接吸收-氧化反应的原理，可快速将硫化氢分子清除，具有清除效率高、性能稳定、制备方法简单、经济环保等优点，具有良好的应用前景，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
对比例1
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为5000ppm，将10ml去离子水喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为4980ppm，硫化氢清除率为0.4％。
对比例2
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为4000ppm，将10ml去离子水喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为3970ppm，硫化氢清除率为0.75％。
对比例3
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为3000ppm，将10ml去离子水喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为2965ppm，硫化氢清除率为1.17％。
对比例4
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml去离子水喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为950ppm，硫化氢清除率为5.0％。
对比例5
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将50ml去离子水喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为820ppm，硫化氢清除率为18.0％。
对比例6
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml 10wt％NaOH水溶液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为640ppm，硫化氢清除率为36.0％。
对比例7
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml 10wt％Na2CO3水溶液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为720ppm，硫化氢清除率为28.0％。
对比例8
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml 20wt％甲基二乙醇胺水溶液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为650ppm，硫化氢清除率为35.0％。
对比例9
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml 25wt％乙醇胺水溶液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为510ppm，硫化氢清除率为49.0％。
对比例10
采用25L的有毒气体实验箱进行对比例和实施例实验，充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为2000ppm，将10ml 25wt％乙醇胺水溶液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为1300ppm，硫化氢清除率为35.0％。
实施例1
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取0.5kg FeCl3、0.5kg CuCl2、2.0kg羟基乙叉二膦酸四钠和15kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂15kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)25kg和1.25kg哌嗪(反应强化剂)0.3kg加入配样器中混合均匀，而后加入0.25kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为5000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为90ppm，硫化氢清除率为98.2％。
实施例2
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取1.0kg FeCl3、0.5kg CuCl2、2.0kg羟基乙叉二膦酸四钠和12kg的去离子水，在70℃条件下反应8h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂12kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)20kg和1.0kg哌嗪(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.31kg NaHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为5000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为70ppm，硫化氢清除率为98.6％。
实施例3
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取0.8kg Fe(NO3)3、0.5kg Cu(NO3)2、2.0kg羟基乙叉二膦酸四钠和15kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂15.0kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)15.0kg和0.8kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.22kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为4000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为50ppm，硫化氢清除率为98.75％。
实施例4
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取1.25kg Fe(NO3)3、0.95kg CuSO4、3.0kg水杨酸和20kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂20.0kg、聚乙二醇二甲基醚(吸收剂)25.0kg和1.5kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.34kg NaHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为3000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为40ppm，硫化氢清除率为98.67％。
实施例5
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取0.2kg FeCl3、0.2kg Cu(NO3)2、1.5kg羟基乙叉二膦酸四钠和10kg的去离子水，在75℃条件下反应8h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂10.0kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)30.0kg和0.8kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.1kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为3000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为35ppm，硫化氢清除率为98.8％。
实施例6
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取0.1kg Fe2(SO4)3、0.1kg Cu(NO3)2、0.8kg羟基乙叉二膦酸四钠和20kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂20.0kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)20.0kg和1.0kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.22kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为4000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为65ppm，硫化氢清除率为98.47％。
实施例7
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取0.2kg FeCl3、0.6kg Cu(NO3)2、1.5kg酒石酸和10kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂10.0kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)20.0kg和0.8kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.06kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为2000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为50ppm，硫化氢清除率为97.5％。
实施例8
本实施提供了一种硫化氢气体吸消液，具体配制方法如下：
(1)络合金属氧化剂的制备：称取1.0kg Fe(NO3)3、0.8kg Cu(NO3)2、3.0kg羟基乙叉二膦酸四钠和10kg的去离子水，在70℃条件下反应7h后得到所需络合金属氧化剂；
(2)称取络合金属氧化剂10.0kg、甲基二乙醇胺(吸收剂)20.0kg和0.7kg吡啶(反应强化剂)加入配样器中混合均匀，而后加入0.05kg KHCO3(调节剂)，再次搅拌均匀后即得硫化氢气体吸消液。
将制备的硫化氢气体吸消液用于硫化氢的清除，采用25L的有毒气体实验箱充入一定量纯硫化氢气体后检测其浓度为1000ppm，将10ml所述硫化氢吸消液喷入实验箱中，2min后进行检测，硫化氢浓度降为25ppm，硫化氢清除率为97.5％。

Claims (5)

1.一种快速清除硫化氢气体的吸消液，由络合金属氧化剂、吸收剂、反应强化剂和调节剂以质量比1-5:1-5:0.01-0.1:0.004-0.01组成，其中吸收剂为甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚、碳酸丙烯脂中的至少一种，反应强化剂为哌嗪、吡啶、三丁胺中的至少一种；调节剂为K2CO3、Na2CO3、KHCO3、NaHCO3中的至少一种；
将络合金属氧化剂、吸收剂和反应强化剂同时加入配样器并混合均匀，最后将调节剂加入，在此搅拌均匀，即得所述快速清除硫化氢气体的吸消液；
其中，所述络合金属氧化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)在氮气保护下，将可溶性铁盐、可溶性铜盐、络合剂和水按质量比1-5:1-3:5-10:10-100加入反应器中，混合均匀；(2)对反应器升温至60℃-80℃，并反应6h-10h后得到所述氧化剂；
所述可溶性铁盐为FeCl3、Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3中的至少一种；
所述可溶性铜盐为CuCl2、Cu(NO3)2、CuSO4中的至少一种；
所述络合剂为羟基乙叉二膦酸四钠、水杨酸、酒石酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述快速清除硫化氢气体的吸消液，其特征在于所述水为去离子水、自来水和/或中水。
3.根据权利要求1所述快速清除硫化氢气体的吸消液，其特征在于吸收剂为甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述快速清除硫化氢气体的吸消液，其特征在于反应强化剂为哌嗪、吡啶中的至少一种；调节剂为K2CO3、Na2CO3中的至少一种。
5.一种快速清除硫化氢气体的吸消液的用途，用于硫化氢气体泄漏应急清除中；
其中，所述吸消液为权利要求1-4中任意一项所述的吸消液。
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