用于破坏含碳物质的方法和系统及其组合物和系统技术方案

用于从组合物中大体上脱除含碳物质的方法，该方法包含：提供含有含碳物质的组合物，使所述含碳物质与硫化合物反应，和形成含有碳和硫的产物。用所述方法得到的组合物以及用于生产所述组合物的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于破坏含碳物质的方法和系统及其组合物和系统 相关串i青 本申请要求享有如下申请的优先权2007年4月24日提交的、题为PROCESS FOR DESTRUCTION OF CARBON DIOXIDE AND OTHERCARBONACEOUS CHEMICALS的美国临时申 请60/926,007号；2007年6月2日提交的、题为PROCESS FOR DESTRUCTION OF CARBON DIOXIDE ANDOTHER CARBONACEOUS CHEMICALS的美国临时申请60/932， 698号；以及2007 年6月26日提交的、题为PROCESS AND SYSTEM FOR DESTROYINGCARBONACEOUS MATERIALS AND COMPOSITION AND SYSTEM THEREOF的美国专利申请11/823， 417号。这三件申请的内容以参考的方式并入本申请。 专利技术概述 本专利技术的一个方面提供用于从组合物中大体上脱除含碳物质的方法，该方法包 含提供含有含碳物质的组合物；使所述含碳物质与硫化合物反应；和形成含有碳和硫的 产物。 本专利技术的这个方面包括通过与硫、硫化氢或二硫化碳接触来破坏二氧化碳和其它 含碳化学品的化学方法。当用硫化氢破坏二氧化碳时，产生的产物包括水和二硫化碳或水， 以及碳和硫或二氧化硫。当用二硫化碳破坏二氧化碳时，产生的产物包括碳和二氧化硫。当 用硫破坏除了二氧化碳之外的含碳物质时，破坏产物包括单质碳或者其它含碳化合物，而 且一般包括，但不限于，硫化氢、二氧化硫和二硫化碳。 本专利技术的另一方面提供大体上不含含碳物质的组合物，所述含碳物质是通过包含 如下步骤的方法脱除的提供含有含碳物质的化学组合物，和硫化合物；和使所述含碳物 质与所述硫化合物接触。 本专利技术的又一方面提供用于从组合物中大体上脱除含碳物质的系统，该系统包含 反应器，所述反应器用于接收所述含有含碳物质的组合物，和硫化合物，并且用于生产大体 上不含所述含碳物质的产物。 专利技术详述 本专利技术提供从组合物中大体上脱除含碳物质的方法。所述含碳物质优选是二氧化 碳或烃。二氧化碳可以是液体或气体，而烃可以是固体或液体或气体。在一个实施方案中， 通过使稀硫酸与碳酸氢钠或碳酸钠反应而形成所述二氧化碳。然而，所述二氧化碳可以从 任何来源或任何反应来提供。可以对所述二氧化碳进行干燥，例如通过使二氧化碳流过氯 化钙干燥剂。 所述组合物可以是含有含碳物质的任何组合物，但优选是液体或气体。所述含碳 物质可以存在于化石燃料和其它燃烧燃料、大气、有机物质、地球元素以及其它来源，例如 水泥窑和沥青制造装置。所述组合物的一个实例是二氧化碳，例如由燃烧化石燃料的发电 厂产生的二氧化碳。 通过如下步骤大体上脱除或破坏所述含碳物质提供含有含碳物质的组合物，使 所述含碳物质与硫化合物反应，以及形成含有碳和硫的产物。大体上是指至少50%脱除， 但脱除也可以是100%那样多。优选地，在与所述硫化合物接触之后脱除了至少95%的所述含碳物质。脱除程度取决于含碳物质与所述硫化合物接触的程度，即，100%接触=100% 破坏，95 %接触=95 %破坏，而没有接触=没有破坏。同样地，大体上在与所述硫化合物 完全接触的情况下表示完全的，或者在与所述硫化合物少于完全接触的情况下表示按比例 地少于完全的，条件是发生至少50%、优选95%的接触。含碳物质的其它脱除范围可以包 括70%至100%脱除以及85%至100%脱除。 所述硫化合物可以是任何含有硫的化合物。优选地，所述硫化合物有硫、硫化氢或 二硫化碳。可以提供液态或固态的硫，例如普通的黄硫粉，而且优选地，在与所述含碳物质 反应之前激发所述硫，从而成为自由基活性硫，即，离解状态的硫。在与所述含碳物质反应 之前，可以将固体硫液化或气化。通过电磁辐射或者通过加热实现硫向液态或气态的转变。 氧以由02代表的一对原子的形式天然存在，而硫以S8的形式存在，这种形式的硫 是稳定的、非反应性的。然而，当硫被离解成自由基时，硫就变成反应性的。在室温下，硫非 常缓慢地升华成自由基，并且随着温度升高，自由基的数量增加。当硫呈液态时，在硫的表 面附近漂浮着大量的自由基，而且在约444. 6°C的温度下(这个温度是硫的沸点)，以及在 更高的温度下，更大量的蒸气变成自由基。 当所述含碳物质接触所述硫化合物时就发生所述反应。可以将所述含碳物质和所 述硫化合物注入一个优选地具有无氧气氛的反应器，在这里氧含量被最小化。如果所述气 氛含有任何氧，那么硫往往优先地与存在的任何氧反应而生成二氧化硫，也就是说，硫优先 与氧反应，所以氧的存在可能浪费硫。然而，应当理解的是，痕量的氧可能仍然未与硫反应， 而且对本专利技术来说，这里使用的表述无氧还可以表示在0.01%氧至0.00%氧之间。可 以通过电磁辐射来激发所述反应器的内容物以加速反应速率，或者如果所述内容物具有高 熔点，就可以通过加热至高达1， 50(TC来进行激发。 在所述反应的一个实施方案中，将二氧化碳注入，例如通过在约室温至约40(TC的温度下使二硫化碳鼓泡通入。在这个实施方案中，用二氧化碳将二硫化碳氧化。 所述反应可以在约室温至l， 50(TC的温度下发生。在一些情况下，高于室温的温度可能使所述反应加速。也可以将所述反应器加压至高于大气压力以加速所述反应。在涉及硫化氢的反应中，加压是特别优选的。 可以将反应物连续加料到反应器中。优选地，对实验室应用来说，所述反应器是间歇反应器，而优选地，对工业应用来说，所述反应器是连续管状反应器。 一旦用所述各反应物给所述反应器加料，就可以将反应器密封并且用惰性气体(例如氩气)清洗。 从所述反应得到的产物包括碳、硫、二氧化硫、水、和二硫化碳。二氧化硫、二硫化碳和水可以是液体或气体而且碳是固体。 在一个实施方案中，所述含碳物质是二氧化碳，所述硫化合物是硫化氢，而且所述 产物是水和二硫化碳、单质碳、元素硫、和/或二氧化硫。在这个实施方案中，反应物的比例 可以在从l:2至3:2范围内的摩尔体积的二氧化碳对摩尔体积的硫化氢。 在另一个实施方案中，所述含碳物质是二氧化碳，所述硫化合物是二硫化碳，所述 产物是单质碳和二氧化硫。在又一个实施方案中，所述含碳物质是烃，所述硫化合物是硫， 而且所述产物是碳、硫化氢、二硫化碳和/或二氧化硫。 这些实施方案可以用如下化学反应代表 化学反应1 :C02+2H2S — 2H20+C+2S5 化学反应2 :C02+2H2S — 2H20+CS2 化学反应3 :3C02+2H2S — 2H20+3C+2S02 化学反应4 :2C02+CS2 — 3C+2S02 在所述反应中，可以将所述含碳物质和所述硫化合物溶解在氢氧化钠中以形成溶液。这些实施方案用下列化学反应来表示。溶于氢氧化钠时的化学反应1 : C02+2Na0H — Na2C03+H20 H2S+2Na0H — Na2S+2H20 Na2C03+2Na2S+3H20 — C+2S+6Na0H 与碳酸氢钠的另一反应 NaHC03+2Na2S+2H20 — C+2S+5Na0H 当溶于氢氧化钠时的化学反应2 : 2Na0H+C02 — Na2C0本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于从组合物中大体上脱除含碳物质的方法，该方法包含：　　提供含有含碳物质的组合物；　　使所述含碳物质与硫化合物反应；和　　形成含有碳和硫的产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-24 60/926,007;US 2007-6-2 60/932,698;US 用于从组合物中大体上脱除含碳物质的方法，该方法包含提供含有含碳物质的组合物；使所述含碳物质与硫化合物反应；和形成含有碳和硫的产物。2. 权利要求l的方法，其中所述含碳物质包含二氧化碳和烃中的至少一种。3. 权利要求l的方法，其中所述硫化合物包含硫、硫化氢和二硫化碳中的至少一种。4. 权利要求l的方法，其中所述产物包含碳、硫、二氧化硫、水和二硫化碳中的至少一种。5. 权利要求1的方法，其中所述产物包含无定形碳和结构化碳中的至少一种。6. 权利要求l的方法，其中所述反应包含使所述含碳物质与硫、硫化氢和二硫化碳中 的至少一种接触。7. 权利要求l的方法，其中所述反应包含使固体硫液化和使固体硫气化之中的至少一种。8. 权利要求l的方法，其中所述反应包含将所述组合物进料入具有高于大气压力的压 力的反应器。9. 权利要求l的方法，其中所述反应包含提供具有无氧气氛的反应器。10. 权利要求1的方法，其中所述反应包含将所述含碳物质和所述硫化合物作为内容物注入在无氧气氛中的反应器；禾口 激发所述内容物以加速反应速率。11. 权利要求l的方法，其中所述反应包含提供比例为l : 2至3 : 2的摩尔体积的二 氧化碳与摩尔体积的硫化氢。12. 权利要求l的方法，其中所述反应包含提供过量的硫。13. 权利要求l的方法，进一步包含将所述产物与所述组合物分离。14. 权利要求1的方法，进一步包含提供温度为大约室温至1， 50(TC的反应器。15. 权利要求l的方法，进一步包含将所述硫激发为离解状态。16....

【专利技术属性】
技术研发人员：JA瓦萨斯，RC斯滕格，
申请(专利权)人：斯瓦普索尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]