Entfernung von Schwefelwasserstoff

Schwefelwasserstoff ist ein toxischer und korrosiver Umweltschadstoff mit einem unangenehmen Geruch, der aufgrund von Umweltbestimmungen für die Industrie aus Abwässern und Abgasen entfernt werden muss. Eine Erfindung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg ermöglicht nun die effiziente katalytische Eliminierung der Schwefelwasserstoff-Arten H2S, HS-, S2-.

Erdöl, Biogas, Erdgas sowie sämtliche Gasnebenprodukte von Erdöl-Raffinerien enthalten Schwefelwasserstoff. Aufgrund hoher Toxizität von Schwefelwasserstoff und häufig auftretender Korrosionsprobleme in den Industriewerken ist es wichtig, den Schwefelwasserstoff im Rahmen der Verarbeitungsprozesse zu entfernen. Dabei liegt der Höchstwert von industriellen Gas-Strömen bei 1000 ppm, der Wert der Emissionen in die Umwelt darf 5 ppm nicht überschreiten. In Trinkwasser sollte die Konzentration von Schwefelwasserstoff 0.05 mg/l nicht überschreiten (ca. 1. μM).

Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität konnten zeigen, dass speziell modifizierte Eisen-Porphyrine für die effiziente katalytische Eliminierung der Schwefelwasserstoff-Arten H2S, HS-, S2- verwendet werden können. Diese Katalysatoren können dabei für die Entfernung einer großen Bandbreite von Schwefelwasserstoff-Konzentrationen verwendet werden - der Schwefelwasserstoffanteil am Gesamtvolumen von Erdöl, Biogas, Erdgas, etc. liegt zwischen 0,005 % und 90 % - und sind daher in der Lage Schwefelwasserstoff sowohl aus Flüssigkeiten als auch aus Gasen zu eliminieren. Die Porphyrine werden während des katalytischen Zykluses der Eliminierung automatisch regeneriert. Es ist keine separate Katalysator-Reoxydation oder zusätzliche Sauerstoffzufuhr notwenig: Der im Medium (z.B. Ergas) vorhandene Sauerstoff reicht hierfür aus. Darüber hinaus kann der Prozess bei normalen Temperaturen und normalem Luftdruck durchgeführt werden. Die katalytische Reaktion verwandelt den Schwefelwasserstoff dabei entweder in feste Materie (elementarer Schwefel) oder lösliche Produkte (Sulfit). Dies kann über eine entsprechende Veränderung der pH-Werte gesteuert werden. So kann der gesamte Prozess an jede spezifische Anwendung und technische Gegebenheiten angepasst werden.

Das neue und patentierte Verfahren bietet große Vorteile im Vergleich zu bestehenden Methoden. Diese können häufig nur bei hohen Temperaturen und unter hohem Druck durchgeführt werden. Darüber hinaus sind oftmals  separate Verfahren zur Regeneration der Katalysatoren, die für die Eliminierung des Wasserstoffs benötigt werden, notwenig.

Die Nachfrage nach Verfahren zur Entschwefelung im Rahmen industrieller Verarbeitungsprozesse ist groß. Die Erfindung richtet sich insbesondere an Raffinerien, Ölfirmen, Schwefelverarbeitende Chemie-Firmen,  Arzneimittel-Hersteller, die Zuckerindustrie, Abwasser- und Wasseraufbereitungswerke sowie Biogas-Erzeuger.

Referenznummer: B70284

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