Investigation on Solubility of Hydrogen Sulfide in Molten Sulfur Using Iodometric Back Titration Method

Document Type : Original Article

Authors

1 Chemical, Polymeric and Petrochemical Technology Research Division, Faculty of Research and Development in Downstream Petroleum Industry, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), P.O. Box 1485733111, Tehran, Iran

2 Gas Technology Research Division, Research Institute of Petroleum Industry (RIPI), P.O. Box 146651998, Tehran, Iran

20.1001.1.25885596.2018.3.1.2.8

Abstract

In order to conduct laboratory studies on composition and behavior of Claus-derived molten sulfur, the examined sulfur should contain dissolved H2S and H2Sx with a concentration of about 230-250ppmw. Here, by injecting hydrogen sulfide to sulfur, a method for synthesis of molten sulfur containing hydrogen sulfide and polysulfide as a proper sample for laboratory studies is developed. The molten sulfur product was prepared by injecting the pressurized hydrogen sulfide on the surface of solid sulfur followed by further heat treatments during the time. According to the Iodometric Back Titration (IBT) analysis, final molten sulfur contained 500-1100ppmw of soluble hydrogen sulfide and polysulfide components based on the initial gas pressure. 

Keywords

Main Subjects

Article Title [فارسی]

بررسی حلالیت هیدروژن سولفید در گوگرد مذاب با استفاده از روش تیتراسیون برگشتی یدومتری

Authors [فارسی]

  • فائزه تاری 1
  • مرضیه شکرریز 1
  • سعید زرین پاشنه 2
  • احمد روزبهانی 2

1 پژوهشکده توسعه فناوری‌های شیمیایی،‌ پلیمری و پتروشیمیایی، پژوهشکده تحقیق و توسعه صنایع پایین دستی صنعت نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران. کدپستی 1485733111

2 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، کدپستی 146651998، تهران، ایران

Abstract [فارسی]

به منظور انجام بررسی های آزمایشگاهی بر روی ترکیب و رفتار گوگرد مذاب حاصل از واحد کلاوس، ‌نیاز است که گوگرد مذاب حاوی ppmw 250-200 هیدروژن سولفید (H2S) و هیدروژن پلی سولفید (H2Sx) حل شده باشد. در این پژوهش تولید‌ این محصول با استفاده از تزریق هیدروژن سولفید به گوگرد مذاب مطالعه شد و نمونه مناسبی جهت بررسی های آزمایشگاهی تولید گردید. محصول گوگرد مذاب حاصل در این روش توسط تزریق هیدروژن سولفید تحت فشار به سطح گوگرد جامد و عملیات حرارتی در طی زمان مناسب ایجاد شده است. همچنین طبق نتایج حاصل از آنالیز یدومتری برگشتی،‌ نمونه گوگرد مذاب نهایی دارای ppmw1100-500 هیدروژن سولفید و هیدروژن پلی سولفید محلول بر اساس میزان فشار تزریقی بوده است.

Keywords [فارسی]

  • گوگرد مذاب
  • گازدهی
  • گاززدایی
  • تیتراسیون برگشتی یدومتری
[1]    P.D. Clark. Fundamental and Practical Aspects of the Claus Sulfur Recovery Process, The Topsoe Catalysis Forum, 2007.
[2]    G. Mcintyre, L.Lyddon. Claus Sulphur Recovery Options, Petroleum Technology Quarterly Spring 1997: 57-61.
[3]    B. Meyer. Elemental Sulfur. Chemical Reviews, 1976, 76 (3) 367-388.
[4]    E. Nasato, T. Tex. Process for the high pressure degassing of hydrogen sulfide from liquid sulfur. Goar, Allison & Associates, Inc., US Patent 5632967, 1997.
[5]    J. G. Louie. Methods and apparatus for degassing liquid sulfur. Dynamax Engineering Ltd., Calgary (CA). US Patent 7081233B2, 2006.
[6]    P.T. Pendergraft, R.L. McGalliard. Process for removal of hydrogen sulfide and hydrogen polysulfide from liquid sulfur. Amoco Corporation. US Patent 4844720 1989.
[7]    P.T. Pendergraft. Process and apparatus for degassing sulfur. Amoco Corporation. US Patent 4729887, 1988.
[8]    R. Fanelli. Solubility of hydrogen sulfide in sulfur. Ind. Eng. Chem., 1949 4 (9) 2031-2033.
[9]    T.K. Wiwiorowski and F.J. Touro. The sulfur-Hydrogen sulfide system. J. Phys. Chem. 1966 70 (1) 234-238.
[10]    R.A. Marriott, E.D. Fitzpatrick, K.L. Lesage. The solubility of H2S in liquid sulfur. Fluid Phase Equilib. 2008 269 69-72.
[11]    Y. Ji, H. Li, Z. Xu, Z. Tan. The diffusion coefficient of H2S in liquid sulfur. Fluid Phase Equilib. 2011, 307, 135-141.
[12]    ANSI/NACE Standard TM0284-2003, Item No. 21215.
[13]    A. Roozbehani, F. Mohammadifard, F. Vakili, E. Alaie. Iodometric Back Titration method for hydrogen sulfide determination in Bitumen-Sulfur mixtures. 14th International Oil, Gas and Petrochemical Congress, 2010, 1-8.