PROCEDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TIOSULFATO DE AMONIO.

Un procedimiento para producir tiosulfato de amonio que comprende:

(a) poner en contacto una mezcla de gases de alimentación que comprende sulfuro de hidrógeno y amoniaco con una corriente absorbente acuosa compuesta por bisulfito de amonio y sulfato de amonio en una primera zona de reacción para producir una solución que contiene tiosulfato de amonio y un primer gas liberado que contiene sulfuro de hidrógeno y amoniaco en el que la conversión de sulfito en tiosulfato se limita variando la relación de la corriente absorbente acuosa en contacto a la mezcla de gases de alimentación (L/G) en respuesta a un potencial de oxidación reducción de la corriente absorbente acuosa; (b) poner en contacto la corriente absorbente acuosa con un gas que contiene dióxido de azufre en una segunda zona de reacción para producir un producto de segunda zona de reacción que comprende sulfato de amonio y bisulfito de amonio; (c) combinar al menos una parte de dicho producto de segunda zona de reacción con la solución que contiene tiosulfato de amonio para producir una solución combinada; y (d) recircular una primera parte de la corriente combinada hasta al menos la primera zona de reacción y recuperar tiosulfato de amonio de una segunda parte de la solución combinada

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2002/006911.

Solicitante: ANDERSON, MARK C.
SHAFER, RONALD E.
WHITE, SIDNEY P
.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 8911 KENNET VALLEY ROAD SPRING, TX 77379 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SHAFER,Ronald,E, ANDERSON,Mark,C, WHITE,Sidney,P.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 8 de Marzo de 2002.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D53/14H4
  • B01D53/14M
  • C01B17/64 QUIMICA; METALURGIA.C01 QUIMICA INORGANICA.C01B ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01B 17/00 Azufre; Sus compuestos. › Tiosulfatos; Ditionitos o hiposulfitos; Politionatos.

Clasificación PCT:

  • B01D53/52 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Sulfuro de hidrógeno.
  • B01D53/58 B01D 53/00 […] › Amoniaco.
  • C01B17/64 C01B 17/00 […] › Tiosulfatos; Ditionitos o hiposulfitos; Politionatos.

Clasificación antigua:

  • B01D53/52 B01D 53/00 […] › Sulfuro de hidrógeno.
  • B01D53/58 B01D 53/00 […] › Amoniaco.
  • C01B17/64 C01B 17/00 […] › Tiosulfatos; Ditionitos o hiposulfitos; Politionatos.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2357055_T3.pdf

 

PROCEDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE TIOSULFATO DE AMONIO.

Fragmento de la descripción:

Antecedentes de la invención

Campo de la Invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de tiosulfato de amonio y, más particularmente, a un procedimiento para producir tiosulfato de amonio a partir de una corriente de gas de alimentación que contiene una 5 mezcla de amoniaco y sulfuro de hidrógeno.

Descripción de la Técnica Anterior

Los gases de amoniaco y sulfuro de hidrógeno se encuentran frecuentemente juntos en mezclas con agua u otros componentes gaseosos. Dichas mezclas son con frecuencia un subproducto del refinado del petróleo y su procesado químico, en particular cuando se procesan crudos y materias primas que contienen componentes nitrogenados y 10 sulfurados. El amoniaco y el sulfuro de hidrógeno no solo pueden aparecer de forma natural en la materia prima, sino que también pueden producirse como productos de descomposición de procesos tales como destilación, craqueo y coquización. El contenido en nitrógeno y azufre de un material de alimentación puede reducirse mediante conversión en amoniaco y sulfuro de hidrógeno a través de procesos de tratamiento catalítico con hidrógeno tales como hidrodesulfuración, hidrocraqueo, y reformado. Las mezclas de amoniaco y sulfuro de hidrógeno también pueden ser el 15 resultado de procedimientos como reducción de menas, refinado de metales, fabricación de papel y destilación de carbón.

Estos gases derivados eran considerados como desechos y, obien se incineraban o bien se quemaban en calderas de combustión para recuperar su valor como combustibles. no obstante, la combustión no es un medio deseable de eliminación, ya que los óxidos de nitrógeno y azufre producidos y presentes en los gases de chimenea son corrosivos, causan antiestéticas columnas de humo y contribuyen a la contaminación atmosférica. 20

El amoniaco y el sulfuro de hidrógeno también están presentes en aguas sulfhídricas producidas a partir de dichos procesos o son obtenidos mediante lavado de los gases anteriormente mencionados para eliminar el amoniaco o el sulfuro de hidrógeno de ellos. En el pasado, las aguas sulfhídricas de deshecho se eliminaban frecuentemente vertiéndolas a arroyos, ríos, lagos, oceános u otras masas de agua adecuadas.

Como consecuencia de la creciente preocupación por la contaminación acuática y aérea, junto con las estrictas 25 normativas concernientes a la calidad de los efluentes gaseosos y acuosos de las plantas, se han desarrollado distintos procesos para tratar estas corrientes efluentes en productos derivados. La extracción del amoniaco y el sulfuro de hidrógeno nocivos de la aguas sulfhídricas se ha empleado para mejorar la calidad de las aguas efluentes; sin embargo, los gases extraídos, generalmente denominados gases resultantes del tratamiento de aguas ácidas (SWSG) todavía presentan problemas para su eliminación. La mayoría de los procedimientos de la técnica que se han ocupado de las corrientes de 30 SWSG han sido complicadas, o requerían una gran inversión en la planta, o implicaban altos costes de operación, o no eran capaces de producir un producto listo para lanzar al mercado para el que existiera una demanda estable razonable, o eran inadecuados para el tratamiento de corrientes de productos derivados relativamente pequeñas o intermitentes. Aunque algunos de estos procesos proporcionan un medio adecuado para eliminar los efluentes de los productos derivados, no son capaces de proporcionar productos con valor comercial. 35

Sería claramente deseable tener un proceso para procesar una corriente de gas que contenga amoniaco y sulfuro de hidrógeno mediante el que se pudiera producir un producto vendible. Hasta el momento, el documento de patente de EE. UU. Nº 3.431.070 divulga un procedimiento para el tratamiento de mezclas de gases de amoniaco y sulfuro de hidrógeno para producir tiosulfato de amonio y sulfuro, estando el sulfuro típicamente presente en las soluciones acuosas de tiosulfato de amonio en forma de cristales finamente divididos. 40

Sumario de la invención

Es, por lo tanto, un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para recuperar el valor del amoniaco presente en un SWSG mediante su conversión en tiosulfato de amonio, un producto químico listo para lenzar al mercado.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir tiosulfato de amonio a partir de 45 una mezcla de gases que comprende amoniaco y sulfuro de hidrógeno utilizando el amoniaco presente en ella sin la necesidad de separarlo del resto de componentes de la mezcla y sin la necesidad de amoniaco de ninguna fuente adicional.

Otro objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la producción de tiosulfato de amonio a partir de una mezcla de gases que comprende amoniaco y sulfuro de hidrógeno en la que el sulfuro de hidrógeno en 50 exceso de los requerimientos estequiométricos se desecha selectivamente como corriente de gas liberado esencialmente libre de amoniaco y sulfuro de hidrógeno.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para producir tiosulfato de amonio a partir deuna mezcla de gases que comprende amoniaco y sulfuro de hidrógeno en la que una corriente efluente del proceso,

gaseosa o líquida, no afecta de forma adversa al entorno o a los procedimientos subsiguientes.

Según el procedimiento de la presente invención, una mezcla de gas de alimentación que comprende sulfuro de hidrógeno y amoniaco se pone en contacto, preferiblemente en una torre de absorción de tipo spray, con una corriente absorbente acuosa que contiene tiosulfato de amonio, bisulfato de amonio y sulfuro de amonio en una primera zona de reacción. El contacto se conduce bajo condiciones que limitan la conversión del sulfito en tiosulfato y produce una corriente 5 absorbente rica en amoniaco que tiene una menor concentración en sulfito--es decir, una corriente débil de sulfito. El sulfuro de hidrógeno que no ha reaccionado se elimina de la corriente rica en amoniaco en la primera zona de reacción, produciendo o dejando un producto líquido de primera zona de reacción libre de gases no absorbidos. El dióxiso de azufre gaseoso de una corriente de gas adecuada que contenga dióxido de azufe es absorbido por la corriente absorbente rica en amoniaco en ausencia de cualquier cantidad sustancial de sulfuro de hidrógeno en una segunda zona de reacción para 10 producir un producto de segunda zona de reacción libre de gases sin absorber. Al menos una parte del producto de la segunda zona de reacción se recircula a la primera zona de reacción. Una corriente acuosa de producto de tiosulfato de amonio es recuperado de una de las zonas primera o segunda de reacción.

En el procedimiento de la presente invención, mediente la limitación de la conversión del sulfuro en tiosulfito, se produce una corriente con una menor concentración en sulfuro, y el sulfuro de hidrógeno sin reaccionar es eliminado de la 15 corriente débil de sulfito en la primera zona de reacción. La corriente débil de sulfito de la primera zona de reacción pasa a una segunda zona de en la que entra en contacto con una corriente gaseosa que contiene SO2que es absorbido de la corriente gaseosa, convirtiendo el ión sulfito en bisulfito.

Descripción Breve de las Figuras

La figura única es un diagrama esquemático del procedimiento de la presente invención. 20

Descripción de las Realizaciones Preferidas

Aunque la presente invención será descrita con aplicación concreta para el uso de una corriente de SWSG como mezcla de gases de alimentación empleada en el procedimiento de la presente invención, deberá entenderse que no se limita a ello y que la mezcla de gases de alimentación puede ser cualquier mezcla de amoniaco y sulfuro de hidrógeno, en la que la relación molar entre el amoniaco y el sulfito de hidrógeno no sea superior a 3 y que puede contener otros gases, así como 25 incorporar determinados líquidos, independientemente de la fuente de dicho gas de alimentación. Una corriente típica de SWSG generalmente contiene concentraciones molares iguales de amoniaco, sulfuro de hidrógeno y vapor de agua. En consecuencia, el sulfuro de hidrógeno está presente en cantidades en exceso de las requeridas para producir tiosulfato de amonio según la siguiente ecuación, bien conocida:

6NH3+4SO2+2H2S+H2O→3(NH4)2S2O3 (I) 30

De este modo, para producir 1,0 moles de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir tiosulfato de amonio que comprende:

(a) poner en contacto una mezcla de gases de alimentación que comprende sulfuro de hidrógeno y amoniaco con una corriente absorbente acuosa compuesta por bisulfito de amonio y sulfato de amonio en una primera zona de reacción para producir una solución que contiene tiosulfato de amonio y un primer gas liberado que contiene sulfuro de 5 hidrógeno y amoniaco en el que la conversión de sulfito en tiosulfato se limita variando la relación de la corriente absorbente acuosa en contacto a la mezcla de gases de alimentación (L/G) en respuesta a un potencial de oxidación reducción de la corriente absorbente acuosa;

(b) poner en contacto la corriente absorbente acuosa con un gas que contiene dióxido de azufre en una segunda zona de reacción para producir un producto de segunda zona de reacción que comprende sulfato de amonio y 10 bisulfito de amonio;

(c) combinar al menos una parte de dicho producto de segunda zona de reacción con la solución que contiene tiosulfato de amonio para producir una solución combinada; y

(d) recircular una primera parte de la corriente combinada hasta al menos la primera zona de reacción y recuperar tiosulfato de amonio de una segunda parte de la solución combinada. 15

2. El procedimiento de la Reivindicación 1, que comprende mantener el potencial redox de dicha corriente de absorción en dicha primera zona de reacción en un intervalo de -250 a -450 mV y variar la relación de la corriente absorbente respecto a la mezcla de gases de alimentación (L/G) en respuesta a dicho portencial redox, siendo dicha relación L/G de P/3,785 litros/: 100 CF/28,317 litros/ a /378,5 litros/:/28,317 litros/

3. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha mezcla de gases de alimentación comprende un gas de 20 unidad de tratamiento de aguas residuales ácidas.

4. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha corriente de gas que contiene dióxido de azufre se produce por combustión de azufre.

5. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha corriente de gas que contiene dióxido de azufre se produce por combustión de sulfuro de hidrógeno de dicha corriente de sulfuro de hidrógeno expulsada. 25

6. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que la corriente de gas que contiene dióxido de azufre comprende un gas de escape de la combustión de un combustible que contiene azufre.

7. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que al menos una parte de dicha corriente de gas que contiene dióxido de azufre comprende la corriente de producto de una unidad de recuperación de azufre.

8. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que un gas efluente producido en la segunda zona de reacción comprende 30 nitrógeno y oxígeno.

9. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha mezcla de gases se hace pasar a través de un predepurador que contiene una solución de tiosulfato de amonio antes de entrar en la primera zona de reacción.

10. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicho primer gas liberado se hace pasar a través de un depurador de agua. 35

11. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha primera zona de reacción comprende un depurador de venturi.

12. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha segunda zona de reacción comprende un depurador de venturi.

13. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el que dicha segunda parte de la solución combinada contiene al menos un 40 60 por ciento en peso de tiosulfato de amonio.


 

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