ВЫСОКОАКТИВНЫЙ КАТАЛИЗАТОР С НАНОЧАСТИЦАМИ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ АБСОРБЦИИ СЕРОВОДОРОДА

1. Сорбент, пригодный для удаления соединений серы из флюидных потоков, содержащий:
соединение железа (II), выбираемое из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов и их смесей, причем железо в сорбенте представляет собой, главным образом, закисное железо;
щелочной флюид, пригодный для стабилизации соединения железа (II);
причем отношение щелочного флюида к соединению железа (II) составляет, по меньшей мере, приблизительно 4:1.
2. Сорбент по п.1, в котором размер частиц соединения железа (II) меньше, чем 3 микрометра.
3. Сорбент по п.2, в котом размер частиц соединения железа (II) меньше, чем приблизительно 10 нанометров.
4. Сорбент по п.1, в котором соединение железа (II) - это оксид железа (II).
5. Сорбент по п.1, в котором соединение железа (II) - это гидроксид железа (II).
4
6. Сорбент по п.1, в котором щелочной флюид выбирается из группы, состоящей из KOH, NaOH, и NHOH.
7. Сорбент по п.6, в котором щелочной флюид - это KOH.
8. Сорбент по п.7, в котором KOH имеет молярность, по меньшей мере, приблизительно 0,7.
9. Способ получения сорбента, включающий в себя:
предоставление карбоната железа (II);
предоставление щелочного флюида;
смешивание щелочного флюида и карбоната железа (II) в отношении, по меньшей мере, приблизительно 4:1; и
нагревание смеси, по меньшей мере, до 40°C в течении времени, достаточного для получения соединения железа (II), выбираемого из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов и их смесей.
10. Способ по п.9, в котором карбонат железа (II) предоставляется посредством сидерита.
11. Способ по п.9, в котором тепло, образовавшееся в результате растворения или разбавления щелочного флюида, обеспечивает нагревание смеси, по меньшей мере, до 40°C.
12. Способ по п.9, в котором отношение щелочного флюида к карбонату железа (II) составляет от приблизительно 4:1 до приблизительно 6:1.
13. Способ по п.9, где полученное соединение железа (II) представляет собой гидроксид железа (II).
4
14. Способ по п.9, в котором щелочной флюид выбирается из группы, состоящей из KOH, NaOH, и NHOH.
15. Способ по п.14, в котором щелочной флюид - это KOH.
16. Способ по п.15, в котором KOH имеет молярность, по меньшей мере, приблизительно 0,7.
17. Способ по п.9, в котором образование соединения железа (II) определяется по образованию черного осадка.
18. Способ по п.9, в котором этап нагревания продолжается в течение от приблизительно 10 минут до приблизительно 20 минут.
19. Способ по п.9, в котором щелочной флюид - это NaOH, и не требуется дополнительного тепла для нагревания смеси, по меньшей мере, до 40°C.
20. Сорбент, полученный в соответствии с процессом, включающим в себя:
предоставление карбоната железа (II);
предоставление щелочного флюида;
смешивание щелочного флюида и карбоната железа (II) в отношении, по меньшей мере, приблизительно 4:1;
нагревание смеси, по меньшей мере, до 40°C в течение времени, достаточного для образования черного осадка;
причем железо в сорбенте представляет собой, главным образом, закисное железо.
21. Сорбент по п.20, в котором карбонат железа (II) предоставляется посредством сидерита.
22. Сорбент по п.20, в котором тепло, образовавшееся в результате растворения или разбавления щелочного флюида, обеспечивает нагревание смеси, по меньшей мере, до 40°C.
23. Сорбент по п.20, в котором черный осадок представляет собой соединение железа (II), выбираемое из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов, и их смесей.
24. Сорбент по п.20, где полученное соединение железа (II) представляет собой гидроксид железа (II).
4
25. Сорбент по п.20, в котором щелочной флюид выбирается из группы, состоящей из KOH, NaOH, и NHOH.
26. Сорбент по п.25, в котором щелочной флюид - это KOH.
27. Сорбент по п.26, в котором KOH имеет молярность, по меньшей мере, приблизительно 0,7.
28. Сорбент по п.26, в котором этап нагревания продолжается в течение от приблизительно 10 до приблизительно 20 минут.
29. Сорбент по п.20, в котором щелочной флюид - это NaOH, и не требуется дополнительного тепла для нагрева смеси, по меньшей мере, до 40°C.
30. Способ удаления соединений серы из неводного флюидного потока, такого как природный газ, потоки легких углеводородов, таких как жидкости природного газа, сырая нефть, кислотные газовые смеси, углекислый газ и жидкие потоки, анаэробного газа, газа, образовавшегося при разложении отходов, геотермальные и другие содержащие серу углеводородные потоки, включающий в себя:
предоставление неводного флюидного потока, содержащего одно или несколько соединений серы;
контакт флюидного потока со стабилизированным щелочью соединением железа (II), выбираемым группы, состоящей из оксидов, гидроксидов, и их смесей.
31. Способ по п.30, в котором стабилизированное соединение железа (II) имеет размер частиц меньше, чем 3 микрометра.
32. Способ по п.31, в котором размер частиц стабилизированного соединения железа (II) составляет меньше, чем приблизительно 10 нанометров.
33. Способ по п.30, в котором стабилизированное соединение железа (II) представляет собой оксид железа (II).
34. Способ по п.30, где стабилизированное соединение железа (II) представляет собой гидроксид железа (II).
4
35. Способ по п.30, в котором щелочь, используемая для стабилизации стабилизированного щелочью флюида, выбирается из группы, состоящей из KOH, NaOH, и NHOH.
36. Способ по п.35, в котором щелочь - это KOH.
2
37. Способ по п.30, в котором соединение серы - это HS.
38. Способ по п.30, в котором флюидный поток выбирается из группы, состоящей из жидкостей природного газа ("NGL"), сырой нефти, кислотно-газовых смесей, углекислого газа и жидких потоков, анаэробного газа, газа, образовавшегося при разложении отходов, геотермического газа, других углеводородных потоков, и их смесей.
2
39. Способ по п.38, в котором соединение серы - это HS.
40. Способ по п.39, в котором щелочь - это KOH.
41. Способ по п.30, дополнительно включающий получение стабилизированного соединения железа (II), используя способ, включающий в себя:
предоставление карбоната железа (II);
предоставление щелочного флюида;
смешивание щелочного флюида и карбоната железа (II) в отношении, по меньшей мере, приблизительно 4:1; и нагревание смеси, по меньшей мере, до 40°C в течение времени, достаточного для получения стабилизированного соединения железа (II).
42. Способ по п.41, где карбонат железа (II) предоставляется посредством сидерита.
43. Способ по п.41, в котором тепло, образовавшееся в результате растворения или разбавления щелочного флюида обеспечивает нагрев смеси, по меньшей мере, до 40°C.
4
44. Способ по п.41, в котором щелочной флюид выбирается из группы, состоящей из KOH, NaOH, и NHOH.
45. Способ по п.44, в котором щелочной флюид - это KOH.
46. Способ по п.45, в котором KOH имеет молярность, по меньшей мере, приблизительно 0,7.
47. Способ по п.41, в котором образование соединения железа (II) определяется по образованию черного осадка.
48. Способ по п.41, в котором этап нагревания продолжается в течение от приблизительно 10 и до приблизительно 20 минут.
49. Способ по п.41, в котором щелочной флюид - это NaOH, и не требуется дополнительного тепла для нагревания смеси, по меньшей мере, до 40°C.
50. Способ по п.41, в котором отношение щелочного флюида к карбонату железа (II) составляет от приблизительно 4:1 до приблизительно 6:1.
51. Способ по п.41, где стабилизированное соединение железа (II) - это гидроксид железа (II).
52. Способ по п.30, в котором отношение щелочи к соединению железа (II) в стабилизированном щелочью соединении железа (II) составляет, по меньшей мере, приблизительно 4:1.
53. Сульфидированное соединение железа (II), полученное в соответствии со способом, включающим в себя:
предоставление соединения железа (II), выбираемого из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов и их смесей;
реакцию соединения железа (II) с соединением серы; и
причем молярное отношение серы к железу в соединении сульфида железа (II) больше, чем 1.
-
54. Соединение по п.53, в котором сера присутствует в соединении в форме одного или более лигандов HS вокруг железа (II).
55. Соединение по п.53, причем соединение содержит следующую структуру:
.
56. Соединение по п.55, причем соединение содержит следующую структуру:
.