"состав для обработки газоносныхгорных пород

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и 832011 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.79 (2!-) 2767472/22-03 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет .— .

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 23.05.81 (51)М. Кл.

Е 21 F 7/00

Гасударственный камитет

СССР (53) УДК 622.807. .4:62 2,807.7:66 1. . 184.35(088.8 ) IIo делам иэабретеиий и аткрйтнй

В. И. Хавова, И. Н. Линденау, Э. М. А

В. Н. Емельянова и А. А. Ореховск (72) Авторы изобретения

Восточный научно-исследовательский ин работ в горной промышленности Мини промыш пенности СССР (7! ) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГАЗОНОСНЫХ ГОРНЫХ

ПОРОД, СОДЕРЖАЩИХ СЕРОВОДОРОД

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород.

Известен состав для очистки шахтной атмосферы от серосодержащто газов, со5 держащий водный раствор гидрата окиси кальция $1).

Недостатком этого состава является то, что его нельзя применять дпя предва10 рительной нейтрализации серосодержащих газов путем нагнетания в пласт через скважины.

Известен также состав дпя обработки

I5 газоносных горных пород, содержащих сероводород, включающий водный раствор гидрата окиси щелочных металлов (2).

Недостатком этого способа является неполнота нейтрализации сероводорода.

Бель изобретения - повышение эффективности обработки газоносных горных пород за счет полной нейтрализации сероводорода.

Поставленная цель достигается тем, что состав дополнительно содержит марганцевокислый калий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Гидрат окиси щелочных металлов 0,5-2,0

Марганцевокислый калий 0,5-1, S

Вода Остальное

Эффективность состава определяется полнотой окисления сероводорода до серы.

Реакция окисления сероводорода до свободной серы происходит по следующей схеме

2М тп04+т а+гкал! — ь2 рп! е + 2ц о

i- 2OH

9.Итт О + Н 9 — - 2йи04 ++84+2+0

Ф 2

6604+8 — и!тт04

Н -2.9 5)+2Н

2%10+Н б — +9ф+2йП04+2Н О

Присутствие в составе гидрата окиси щелочных металлов (натрия или калия) 2011 4

Лпя оценки аффекти.зности состава дпя обработки газоносных горных пород, содержаших сероводород, и сравнения его эффективности с известными, определяется динамическая емкость известных и предпагаемого составов, выражаккпая количество единиц объема 100%-ного сероводорода, нейтрапизуемых одной единицей объема соответствующего реагента (мл-мп, мл/и, .о и/л и т.п.), которая представлена в таблице.

Известный 0,1 -ный водный раствор Са{ОН)

0,2%-ный водный раствор Са(ОН)

0,5%-ный водный раствор ЙаОН

1,0%-ный водный раствор М аОН

0,30

0,76

12,0

20,5

1,75

5iO

10,0

3,70

0,5%-ный КОН; 0,5%-ный КМ и 0, остапьное Н О до 100%

2,92

Предлагаемый

О

0,50/-ный КОН; 1%-ный КМ п04 остапьное Н 0 до 100%

4,30

6,10

1,0%-ный КОН; 11 о-ный КМ О, ; остальное Н О до 100%

О

04 остальное Н О до 100%

7,81

2,0%-ный КОН; 0,5%-ный КМ h O остапьHoe H О до 100%

7,8О

9,80

2,0%-ный КОН; 1,0 4-ный КМИ О остальное Н О до 100%

10,78

2,0%-ный остапьное

KOHi 115%-ный КМ3 04

Н,Î до 100%

О

10,95

2,0%- и остальное

КОН; 2,0%-ный КМП04

Н О до 100%

Опредепение динамической емкости проводят спедующим образом.

Через сосуд (например, склянку дрексеня), наполненный определенным количеством нейтрализуюшего реагента и соединенсоздает шелочную среду, которая имеет двойную функцию, работает как погпотитель сероводорода и как -среда для окиспепия перманганатом калия погпошенного сероводорода. Это обеспечивает полноту г нейтрапизации сероводорода до нейтральной серы. Выделение сернистого, натрия ипи сернистого калия (Na

150 мл

30 мп нейтрапиэатора

5 мл

100%-ного;

HoG

Лля определения пределов соотношения, 30 входящих в состав компонентов, готовят

9 вариантов состава, содержащих гидрат окиси щелочного металла и марганцевокислый калий в следующих количествах, вес. : 0 5 и 0,5; 0,5 и 1,0; 1,0 и 0,5;

1,0 и 1,01 1 0 и 1,5; 2 0 и 0 5; 2 0 и

1,0; 2,0 и 1,5; 2,0 и 2,0; которые asтем растворяют водой до 100%.

Опредепение динамической емкости проводят при изменении температуры в преде40 пах до 30 С в течение от 1 до 3 ч.

Как видно иэ табгйщы, при содержании в составе 0,5 вес.% гидрата окиси щепочного металла и 0,5 вес. марганцевокислого калия динамическая емкость соста45 ва явцяется низкой (2,92) и поэтому уменьшить количество компонентов в со» ставе нельзя. При содержании в составе

2,0 вес.% гидрата окиси щелочного метал50 ла и 1,5 и 2,0 вес.% марганцевокиспого калия динамическая емкость состава составляет 10,78 и 10,95, следоватепьно, при увеличении в составе копичества марганцевокислого калия свыше 1 5 вес.%

Э 55 практически не повышается динамическая емкость состава, и соотношение гидрата окиси щелочного металла к марганцевокислому калию (20:1,5) принимают за

5 8320 сосуда через индикаторную трубку, контролирующую проскок сероводорода и фиксирующую его появпение уже в концентрации 0„00033 об %, что в 2 раза ниже предельно допустимой концентрации. Проскок сероводорода фиксируют по появлению темного кольца на индикаторной трубке, образующегося в результате реакции сероводорода с индикатором.

В скпянку Лрексеця помешают 30 мп 10 водного раствора 1%-ного и 0,5 -ного

КМпО В систему подают газовую смесь сероводорода с азотоМ в соотношении 5:

;95, которая со скоростью 3 л/ч барботирует через раствор нейтрапизуюшего реагента. Через 60 мин от начапа барботирования газовой смеси на индикаторной трубке появляется темное кольцо. Динамическая емкость определяется отношением копичества сероводорода (в пересчете на 100%-ный) к количеству нейтралиэуюmего раствора. Пропускают за 60 мин 3 ". газовой смеси. В пересчете на 100%-ный сероводород получают 3000 мл 0,05%-ного ипи 150 мп 100%-ного Н>8

11 6

I максимальное. При изменении температуры динамическая емкость предлагаемого состава не меняется.

Пример 1. Содержание состава, вес.%:

Гидрат окиси щелочных метаппов 05

Марганцевокислый калий 0,5

Вода Остальное до 100

Состав обладает низким значение ди намической емкости.

Пример 2. Содержание состава, вес.%:

Гидрат окиси щелочных метаппов 2,0

Марганцевокислый калий 1,5

Вода Оста пьное до 100

Состав обпадает высоким значением динамической емкости, но при большом расходе компонентов.

Пример 3. Содержание состава, вес.%:

Гидрат окиси щелочных металлов 2,0

Марганцевокиспый капий 1,5

Вода

Формула изобретения

Состав для обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород, вклюОстальное до 100

Состав обладает достаточно высокими значениями динамической емкости при небольшом расходе компонентов.

Обработку газоносных горных пород, содержащих сероводород, производят по, средством бурения увлажнительных скважин и нагнетания в них предлагаемого состава. Кроме того, состав можно испоа зовать дпя подавления суфпярных выделений сероводорода посредством распыления его в атмосфере горной выработки. Состав дпя обработки газоносных горных пород, содержащих сероводород, по сравнению с известными составами имеет динамическую емкость выше в 3 раза и возможность нейтрализации сероводорода до; свободной серы, что исключает обратную реакцию с выделением сероводорода, независимость эффекта нейтрализации сероводорода от изменения внешних факторов (температуры, давления, механического разрушения и т.л.). Продукты реакции, как и сам состав предлагаемой концентрации, не явняются токсичными.

Источники информации принятые во внимание при акспертизе

2. Исследовать условия выделения и . разрабатывать способы борьбы с серосо10 держащими газами в условиях шахт Карагандинского бассейна. Отчет по научноисслед. работе N 78025198. Кемерово, 1978, с. 32-34..

7 832011 чаяний водный раствор гидрата окиси ще-, лочных металлов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности обработки газоносных горных пород эа счет полной нейтрализации сероИ 560989, кл. Е 21 Р 5/00, 1974. водорода, состав дополнительно содержит марганцевокислый калий при следующем .соотношенни компонентов, вес,%:

Гидрат окиси щелочных металлов 0,.5-2,0

Марганцевокислый калий 0,5-1,5

Вода Остальное

Составитель А. Лудченко

Редактор Н. Рогупич Техред E. Гаврилешко Корректор Н. Швыдкая

Заказ 3953/81 Тираж 463 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4