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Patent Searching and Data


Title:
H2S SEQUESTERING COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/057223
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a sequestering composition of H2S in wastewater, said composition comprising particles functionalised with amino organo alkoxysilanes, a thickening agent functionalised with amino organo alkoxysilanes, an adsorption promotor and a polar solvent. In particular, the developed composition enables the H2S present in wastewater to be removed due to the combined reaction of the amino groups in the particles and the thickening agent functionalised with amino organo alkoxysilanes and the H2S that enables ammonium hydrosulfide (NH4SH) to be produced in the presence of the absorption promoter. Furthermore, the sequestering composition of the present invention captures the H2S species without subsequent release into the atmosphere.

Inventors:
AHUMADA ANGEL NILSON (CO)
HERNANDEZ BARRIOS CARLOS ANDRES (CO)
LEAL GODOY NEILS (CO)
Application Number:
PCT/IB2023/059078
Publication Date:
March 21, 2024
Filing Date:
September 13, 2023
Export Citation:
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Assignee:
C I MULTISERVICIO DE INGENIERIA 1A S A (CR)
International Classes:
C02F1/28; B01D53/02; B01D53/14; C02F1/58
Domestic Patent References:
WO2015187705A12015-12-10
Foreign References:
US20080053920A12008-03-06
Other References:
PUDI ABHIMANYU, REZAEI MOHSEN, SIGNORINI VIRGINIA, ANDERSSON MARTIN PETER, BASCHETTI MARCO GIACINTI, MANSOURI SEYED SOHEIL: "Hydrogen sulfide capture and removal technologies: A comprehensive review of recent developments and emerging trends", SEPARATION AND PURIFICATION TECHNOLOGY, ELSEVIER SCIENCE, AMSTERDAM, NL, vol. 298, 1 October 2022 (2022-10-01), NL , pages 121448, XP093150571, ISSN: 1383-5866, DOI: 10.1016/j.seppur.2022.121448
SHAH MANSI S., TSAPATSIS MICHAEL, SIEPMANN J. ILJA: "Hydrogen Sulfide Capture: From Absorption in Polar Liquids to Oxide, Zeolite, and Metal–Organic Framework Adsorbents and Membranes", CHEMICAL REVIEWS, AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, US, vol. 117, no. 14, 26 July 2017 (2017-07-26), US , pages 9755 - 9803, XP093150577, ISSN: 0009-2665, DOI: 10.1021/acs.chemrev.7b00095
CUETO-DÍAZ EDUARDO J., CASTRO-MUÑIZ ALBERTO, SUÁREZ-GARCÍA FABIÁN, GÁLVEZ-MARTÍNEZ SANTOS, TORQUEMADA-VICO Mª CARMEN, VALLES-GONZÁ: "APTES-Based Silica Nanoparticles as a Potential Modifier for the Selective Sequestration of CO2 Gas Molecules", NANOMATERIALS, MDPI, vol. 11, no. 11, pages 2893, XP093150585, ISSN: 2079-4991, DOI: 10.3390/nano11112893
Attorney, Agent or Firm:
OLARTE, Carlos R. (CO)
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Claims:
REIVINDICACIONES 1. Una composición secuestrante de H2S que comprende: - partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos entre 1 ppm a 20000 ppm; - agente espesante funcionalizado con un aminoorganoalcoxisilanos entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; - promotor de adsorción entre 0,01 % p/p a 8 % p/p; y - solvente polar. 2. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde las partículas se seleccionan del grupo que consiste en partículas de SiO2, Ag, Au, TiO2, ZnO, ZrO2 y Fe3O2. 3. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde las partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos se caracterizan por tamaño medio de partícula entre 1 nm a 6000 nm. 4. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el agente espesante se selecciona entre hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa (CMC), carboxietilcelulosa (CEC), carragenina, goma guar, goma xantana, goma arábica, goma garrofin, hemicelulosa, carboximetilcelulosa sódica y mezclas de los mismos. 5. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde los aminoorganoalcoxisilanos se seleccionan entre (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES), (3-aminopropil) trimetoxisilano, N-(β-aminoetil)-γ-aminopropilmetildimetoxisilano, N-3- trimetoxisililpropildietilentriamina y mezclas de los mismos. 6. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el promotor de adsorción se selecciona del grupo que consiste en dietanolamina, monoetanolamina, trietanolamina, trietilentetramina (TETA), dietilentriamina, tris(2- aminoetil)amina, etilendiamina, 1,2-diaminopropano, tetraetilenpentamina, 1- hexadecilamina (HDA), aminoetilpiperazina (AEP), N,N’-bis-(2-aminoetil)piperazina, N-(2- aminoetil)piperazina, piperazinoetilendiamina (PEEDA), tetraetilenpentimina, pentaetilenohexamina, putrescina, cadaverina, norespermidina, espermidina, espermina y mezclas de los mismos. 7. La composición secuestrante de H2S de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el solvente polar se selecciona entre agua, etanol, alcohol isopropílico, metanol, butilglicol y mezclas de los mismos.

8. La composición secuestrante de acuerdo con la Reivindicación 1 que comprende: - partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES entre 5000 ppm a 20000 ppm; - hidroxietilcelulosa funcionalizada con APTES entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; - trietilentetramina (TETA) entre 0,1 % p/p hasta 8 % p/p; y - agua; en donde las partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES se caracterizan por un tamaño medio de partícula entre 1 nm a 6000 nm. 9. Un método para obtener una composición secuestrante de H2S que comprende las etapas de: a) hidroxilar las partículas hasta que al menos el 90 % de la superficie presente grupos OH-; b) funcionalizar las partículas hidroxiladas y el agente espesante empleando aminoorganoalcoxisilanos; d) mezclar el agente espesante funcionalizado, el promotor de absorción y las partículas funcionalizadas con el solvente a una temperatura entre 10 °C y 30 °C, bajo agitación entre 400 rpm y 1300 rpm durante 2 h a 8 h hasta obtener la composición secuestrante de H2S en aguas residuales. ***************

Description:
COMPOSICIÓN SECUESTRANTE DE H2S CAMPO TÉCNICO La composición del presente desarrollo pertenece al campo de la ingeniería química, particularmente, al campo técnico de las composiciones secuestrantes de sulfuro de hidrógeno (H2S), a sus métodos de preparación y a su uso en la reducción de la concentración de H 2 S en aguas residuales. DESCRIPCIÓN DEL ESTADO DE LA TÉCNICA El H 2 S ocurre en forma natural y como producto de actividades humanas incluyendo a las refinerías de petróleo, plantas de gas natural, plantas petroquímicas, plantas de hornos de coque, plantas que procesan alimentos y curtidurías. El H2S es incoloro, venenoso, de naturaleza corrosiva y considerado contaminante ambiental primario que puede disolverse fácilmente en aceite, agua, alcohol y algunos otros solventes. Algunas inhalaciones de gas H2S son suficientes para que induzcan diversas complicaciones de salud, como insuficiencia pulmonar, colapso, coma y muerte. Adicionalmente, el H2S puede crear problemas de corrosión en las tuberías de transporte, sartas de perforación y tanques de almacenamiento; agrietamiento por tensión de sulfuro; corrosión por picadura; formación de escamas; y fragilización por hidrógeno en operaciones de petróleo y gas. Con el fin de mitigar los efectos adversos sobre la salud, medio ambiente, seguridad y corrosión, se han propuesto diversos métodos para minimizar los riesgos que permanentemente ofrece la manipulación de este agente contaminante. Una de las estrategias de remoción y tratamiento de fluidos ricos en H2S consiste en el uso de aminas como agentes químicos secuestrantes, las cuales presentan selectividad hacia dicha molécula. El proceso se lleva a cabo comúnmente sobre corrientes gaseosas en torres contactoras en donde se mezclan íntimamente una solución rica en aminas con la corriente gaseosa en condiciones de bajas temperaturas y altas presiones, lo que permite que se lleve a cabo una reacción química reversible entre el H 2 S y la amina retirando de este modo el H 2 S del efluente gaseoso. Sin embargo, la absorción de H2S por aminas tiene varios inconvenientes tales como formación de espuma, incrustaciones y corrosión. Además, el uso de aminas para la eliminación de H2S es un proceso de dos etapas: absorción y regeneración, en donde esta última implica la liberación de H2S a la atmósfera. Este proceso representa un alto costo energético y de capital en donde, además, se generan residuos peligrosos secundarios. Un método alternativo consiste en el uso de la triazina en procesos de conversión directa, es decir, procesos en los que se toma el H 2 S para ser llevado finalmente a azufre elemental. El isómero de la triazina utilizado para este propósito es la 1,3,5-tris(2-hidroxietil)-hexahidro- triazina. En términos generales, el proceso de eliminación con triazina es más económico para corrientes que contienen H 2 S con concentraciones de unos cientos de ppm. Sin embargo, el uso de triazina como eliminador de H2S produce ensuciamiento durante el proceso de refinación aguas abajo debido a la generación de un sólido blanco poco soluble producto de reacción conocido como polímero de ditiazina. El contacto controlado entre la triazina y el H2S es fundamental, ya que un contacto excesivo, incluso con bajas concentraciones de H2S, o un contacto menor, pero con altas concentraciones de H 2 S, puede reaccionar de forma exagerada con la triazina y provocar la polimerización y precipitación de ditiazina que, en consecuencia, puede llegar a acumularse en las tuberías. Para tratar de resolver los inconvenientes producidos por el uso de aminas o de triazina, se han desarrollado algunos agentes secuestrantes de alternativos. Por ejemplo, uno, la patente US9469660B2 divulga una partícula modificada en la superficie que incluye un fragmento de hexahidrotriazina unido covalentemente mediante un puente de aminosilano que puede incluir una cadena alquílica teniendo entre 2 a 14 átomos de carbono o un puente aromático a dicha partícula. La partícula modificada en la superficie puede ser utilizada en procesos para la eliminación de compuestos de azufre de los fluidos. A su vez, Huang H. et al., (“Amine-Grafted MCM-48 and Silica Xerogel as Superior Sorbents for Acidic Gas Removal from Natural Gas”. Ind. Eng. Chem. Res. (2003) 42, 2427– 2433), reportan el uso materiales de sílice xerogel y sílice mesoporosa modificados en superficie con grupos amina, particularmente (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES) útiles en la adsorción de CO2 y H2S de los flujos de gas natural. No obstante, dada la creciente preocupación por la remoción del H2S contenido en las aguas residuales, con el fin de prevenir efectos sobre la salud y el medio ambiente, problemas de seguridad y corrosión, persiste la necesidad de desarrollar composiciones y métodos alternativos para secuestrar eficientemente el H 2 S presente en las aguas residuales y que además, brinden la posibilidad de resolver los problemas generados por el uso de aminas o de triazina. BREVE DESCRIPCIÓN En un primer aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H2S en aguas residuales que comprende partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos entre 1 ppm a 20000 ppm; agente espesante funcionalizado con un aminoorganoalcoxisilanos entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; promotor de adsorción entre 0,01 % p/p a 8 % p/p y un solvente polar. En un segundo aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H 2 S en donde las partículas se seleccionan del grupo que consiste en partículas de SiO 2 , Ag, Au, TiO2, ZnO, ZrO2 y Fe3O2. En un tercer aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H 2 S en donde las partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos se caracterizan por un tamaño medio de partícula entre 1 nm a 6000 nm. En un cuarto aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H2S en donde el agente espesante se selecciona entre hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa (CMC), carboxietilcelulosa (CEC), carragenina, goma guar, goma xantana, goma arábica, goma garrofin, hemicelulosa, y carboximetilcelulosa sódica y mezclas de los mismos. En un quinto aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H 2 S en donde los aminoorganoalcoxisilanos se seleccionan entre (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES), (3-aminopropil) trimetoxisilano, N-(β-aminoetil)-γ- aminopropilmetildimetoxisilano, N-3-trimetoxisililpropildietilentriamina y mezclas de los mismos. En un sexto aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H2S en donde el promotor de absorción se selecciona del grupo que consiste en dietanolamina, monoetanolamina, trietanolamina, trietilentetramina (TETA), dietilentriamina, tris(2-aminoetil)amina, etilendiamina, 1,2-diaminopropano, tetraetilenpentamina, 1-hexadecilamina (HDA), aminoetilpiperazina (AEP), N,N’-bis-(2- aminoetil)piperazina, N-(2-aminoetil)piperazina, piperazinoetilendiamina (PEEDA), tetraetilenpentimina, pentaetilenohexamina, putrescina, cadaverina, norespermidina, espermidina, espermina y mezclas de los mismos. En un séptimo aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H2S en donde solvente polar se selecciona entre agua, etanol, alcohol isopropílico, metanol, butilglicol y mezclas de los mismos. En un octavo aspecto, el presente desarrollo hace referencia a una composición secuestrante de H2S que comprende partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES entre 5000 ppm a 20000 ppm; hidroxietilcelulosa funcionalizada con APTES entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; trietilentetramina (TETA) entre 0,1 % p/p hasta 8 % p/p; y agua. En un noveno aspecto, el presente desarrollo hace referencia a un método para obtener una composición secuestrante de H2S que comprende las etapas de: hidroxilar las partículas hasta que al menos el 90 % de la superficie presente grupos OH-; funcionalizar las partículas hidroxiladas y el agente espesante empleando aminoorganoalcoxisilanos y mezclar el agente espesante funcionalizado, el promotor de absorción y las partículas funcionalizadas con el solvente a una temperatura entre 10 °C y 30 °C, bajo agitación entre 400 rpm y 1300 rpm durante 2 h a 8 h hasta obtener la composición secuestrante de H 2 S en aguas residuales. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIG.1. Representación esquemática del proceso de hidroxilación de partículas de SiO 2 . La FIG 2. Representación esquemática del proceso de funcionalización con aminoorganoalcoxisilanos de las partículas de SiO 2 . La FIG. 3. Representación esquemática del proceso de funcionalización con aminoorganoalcoxisilanos del agente espesante. La FIG. 4. Micrografías electrónicas superficiales de las partículas sintetizadas a partir de la composición A1-B1-C1. La FIG. 5. Espectros FTIR de las partículas desnudas, funcionalizadas y matriz de secuestrante sin partículas, sintetizadas bajo las composiciones A1, C1 y D1. DESCRIPCIÓN DETALLADA Para propósitos de interpretar los términos usados a lo largo del presente documento, se debe tener en cuenta su significado usual en el campo técnico, a menos que se incorpore una definición particular o el contexto indique claramente lo contrario. Adicionalmente, los términos utilizados en forma singular también incluirán la forma plural. A menos que se indique lo contrario, de forma implícita a partir del contexto o habitual en la técnica, todas las partes y porcentajes del presente documento están basados en peso. Producto La composición del presente desarrollo corresponde a una composición secuestrante de H2S en aguas residuales. Para efectos del presente desarrollo “composición secuestrante de H 2 S” hace referencia a una composición basada en una mezcla de partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos, agentes espesantes funcionalizados con aminoorganoalcoxisilanos y un promotor de absorción en un solvente polar capaz de captar el H2S presente en aguas residuales. Para efectos del presente desarrollo, la remoción del H 2 S presente en aguas residuales se produce debido a la reacción combinada de los grupos amino en las partículas y el agente espesante funcionalizados con aminoorganoalcoxisilanos y el H2S que en presencia del promotor de absorción permite producir hidrógeno sulfuro de amonio (NH 4 SH). En este sentido, a diferencia de las de las tecnologías convencionales, la composición secuestrante del presente desarrollo mantiene capturada la especie H2S sin posterior liberación a la atmósfera. Para efectos del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S en aguas residuales comprende partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos. Las partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos se caracterizan por un tamaño medio de partícula entre 1 nm a 6000 nm; o entre 10 nm a 4000 nm; o entre 20 nm a 3000 nm; o entre 25 nm a 1000 nm. Las partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilanos se encuentran en la composición secuestrante de H2S en una concentración entre 1 ppm a 20000 ppm; o entre 10 ppm a 1000 ppm; o entre 1000 ppm a 5000 ppm; o entre 5000 ppm a 10000 ppm; o entre 1000 ppm a 15000 ppm; o entre15000 ppm a 20000 ppm. En la composición desarrollada las partículas funcionalizadas cumplen la función de transportar los grupos aminos en gran cantidad debido a su mayor área superficial lo que permite un mejor secuestro de H2S. Las partículas se seleccionan, pero no se limitan al grupo que comprende partículas de SiO 2 , Ag, Au, TiO2, ZnO, ZrO2 y Fe3O2. Para efectos de la presente invención las partículas pueden ser sintetizadas por cualquier método conocido en la técnica o adquiridas de proveedores comerciales certificados. Para efectos del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S comprende agente espesante funcionalizado con aminoorganoalcoxisilanos. El agente espesante funcionalizado con aminoorganoalcoxisilanos se encuentran en la composición secuestrante de H 2 S en una concentración entre a una concentración entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; o entre 0,1 % p/p a 0,4 % p/p; entre 0,4 % p/p a 0,6 % p/p; o entre 0,6 % p/p a 0,8 % p/p; o entre 0,8% p/p a 0,10 % p/p; o entre 0,10 % p/p a 0,12% p/p; o entre 0,14 % p/p a 0,16 % p/p; o entre 0,16 % p/p a 0,18 % p/p; o entre 0,1 % p/p a 0,2.9 % p/p. En particular, el agente espesante se selecciona, pero no se limita al grupo que comprende hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa (CMC), carboxietilcelulosa (CEC), carragenina, goma guar, goma xantana, goma arábica, goma garrofin, hemicelulosa, y carboximetilcelulosa sódica y mezclas de los mismos. En la composición desarrollada el agente espesante funcionalizado cumple la función de promotor de la absorción de H2S en el producto. Para efectos del presente desarrollo, los aminoorganoalcoxisilanos empleados para funcionalizar las particulas y el agente espesante se seleccionan, pero no se limitan al grupo que comprende (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES), (3-aminopropil) trimetoxisilano, N- (β-aminoetil)-γ-aminopropilmetildimetoxisilano, N-3-trimetoxisililpropildietilentriamina y mezclas de los mismos. En particular, las partículas se caracterizan porque entre el 80 % y 100 % de la superficie se encuentra funcionalizada aminoorganoalcoxisilano y el agente espesante se caracteriza porque entre 80 % y 90 % de la superficie se encuentra funcionalizada aminoorganoalcoxisilano. Particularmente, la funcionalización de la superficie de las partículas y el agente espesante en los porcentajes indicados anteriormente cumplen la función de secuestrar las partículas de H2S ya que ambos agentes contienen grupos amino en gran proporción. Para efectos del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S comprende un promotor de absorción. El promotor de absorción se encuentra en la composición secuestrante de H 2 S en una concentración entre 0,01 % p/p a 8 % p/p; o entre 0,1 % p/p a 1 % p/p, o entre 1 % p/p a 1,5 %p/p; o entre 1,5 % p/p a 3 % p/p; o entre 3 % p/p a 4,5 % p/p; o entre 45 % p/p a 6 % p/p; o entre 6 % p/p a 8 % p/p. En particular, el agente promotor de absorción se selecciona, pero no se limita al grupo que comprende dietanolamina, monoetanolamina, trietanolamina, trietilentetramina (TETA), dietilentriamina, tris(2-aminoetil)amina, etilendiamina, 1,2-diaminopropano, tetraetilenpentamina, 1-hexadecilamina (HDA), aminoetilpiperazina (AEP), N,N’-bis-(2- aminoetil)piperazina, piperazinoetilendiamina (PEEDA), tetraetilenpentimina, pentaetilenohexamina, putrescina, cadaverina, norespermidina, espermidina, espermina y mezclas de los mismos. Para efectos del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S en aguas residuales comprende un solvente polar, en donde el solvente se selecciona, pero no se limita al grupo que comprende agua, etanol, alcohol isopropílico, metanol, butilglicol y mezclas de los mismos. En una modalidad del presente desarrollo, la composición secuestrante de H 2 S en aguas residuales comprende partículas de SiO 2 funcionalizadas con APTES entre 5000 ppm a 20000 ppm; hidroxietilcelulosa funcionalizada con APTES entre 0,01 % p/p a 3 % p/p; trietilentetramina (TETA) entre 0,1 % p/p hasta 8 % p/p; y agua, y donde las partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES se caracterizan por un tamaño medio de partícula entre 1 nm a 6000 nm. En una modalidad del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S en aguas residuales comprende: - partículas de Fe 3 O 2 funcionalizadas con (3-aminopropil) trimetoxisilano entre 6000 ppm a 10000 ppm; - carboximetilcelulosa (CMC) funcionalizada con (3-aminopropil) trimetoxisilano entre 0,5 % p/p a1,5 % p/p; - trietanolamina entre 2 % p/p hasta 5 % p/p; y - agua; en donde las partículas de Fe3O2 tienen un tamaño medio de partícula entre 2 nm a 30 nm. En una modalidad del presente desarrollo, la composición secuestrante de H 2 S en aguas residuales comprende: - partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES entre7000 ppm a 15000 ppm; - hidroxietilcelulosa funcionalizada con APTES entre 0,5 % p/p a 2 % p/p; - trietilentetramina (TETA) entre 1 % p/p hasta 2 % p/p; y - agua; en donde las partículas de SiO 2 tienen un tamaño medio de partícula entre 5 nm a 2000 nm. En otra modalidad del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S en aguas residuales comprende: - partículas de Fe 3 O 2 funcionalizadas con N-(β-aminoetil)-γ- aminopropilmetildimetoxisilano entre 10000 ppm a 19000 ppm; - goma arábica funcionalizada con N-(β-aminoetil)-γ- aminopropilmetildimetoxisilano entre 2 % p/p a 3 % p/p; - dietanolamina entre 2 % p/p hasta 6 % p/p; y - agua; en donde las partículas de Fe 3 O 2 tienen un tamaño medio de partícula entre 50 nm a 200 nm. En otra modalidad del presente desarrollo, la composición secuestrante de H2S en aguas residuales comprende: - partículas de Fe 3 O 2 funcionalizadas con N-3-trimetoxisililpropildietilentriamina entre 6500 ppm a 8000 ppm; - goma arábica funcionalizada con APTES entre 0,8 % p/p a 1,8 % p/p; - tetraetilenpentamina, entre 3.5 % p/p hasta 7,5 % p/p; y - agua; en donde las partículas de Fe 3 O 2 tienen un tamaño medio de partícula entre 5 nm a 10 nm. Método Otro objeto del desarrollo es proporcionar un método para obtener una composición secuestrante de H2S descrita anteriormente. El método para obtener una composición secuestrante de H2S comprende las etapas de: a) hidroxilar las partículas hasta que al menos entre el 90 % y el 100 % de la superficie presente grupos OH-; b) funcionalizar las partículas hidroxiladas y el agente espesante empleando aminoorganoalcoxisilanos; d) mezclar el agente espesante funcionalizado, el promotor de absorción y las partículas funcionalizadas con el solvente a una temperatura entre 10 °C y 30 °C, bajo agitación entre 400 rpm y 1300 rpm durante 2 h a 8 h hasta obtener la composición secuestrante de H 2 S en aguas residuales. De acuerdo con el método desarrollado, la hidroxilación de las partículas se lleva a cabo por cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, las partículas se mezclan con una solución acuosa de NaOH o KOH a una concentración entre1 p/p a 3 p/p a una temperatura entre 15 °C y 35 °C, bajo agitación entre 500 rpm a 1200 rpm, durante 15 min a 45 min. Posteriormente, las partículas hidroxiladas se someten a un proceso de sonicado durante 1 h a 4 h bajo agitación entre 500 rpm a 1200 rpm, manteniendo la agitación durante 15 h a 24 h más y finalmente, se separan mediante cualquier técnica conocida, por ejemplo, mediante centrifugación, se lavan con agua y se secan entre 40 °C a 70 °C durante 15 h a 30 h. De acuerdo con el método desarrollado, la funcionalización de las partículas hidroxiladas se lleva a cabo por cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, las partículas hidroxiladas se dispersan en una solución de etanol y amoniaco a una concentración de 1:32 v/v respectivamente, condiciones de agitación entre 500 rpm a 900 rpm, una temperatura entre 70 °C a 75 °C durante 30 min a 90 min. Posteriormente, se agrega el aminoorganoalcoxisilano en una proporción 1,8:1 p/p con respecto a las partículas hidroxiladas y se continua la agitación durante 10 h a 20 h. Las partículas funcionalizadas con aminoorganoalcoxisilano se separan utilizando cualquier técnica conocida, por ejemplo, centrifugación, se lavan con una solución acuosa de etanol al 50% p/p y se secan entre 40 °C a 60 °C durante 15 h a 30 h. De acuerdo con el método desarrollado, la funcionalización del agente espesante se lleva a cabo por cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, una parte del agente espesante se disuelve en 180 partes de agua a una temperatura entre 15 °C y 25 °C, entre 300 rpm a 500 rpm durante 15 min a 45 min. Una vez disuelto el espesante, se agrega entre 0,1% p/p y 8 % del promotor de absorción hasta que se haya disuelto completamente y, posteriormente se agrega el aminoorganoalcoxisilano bajo agitación entre 300 rpm a 900 rpm a 15 °C y 25 °C durante 1 h a 3 h. Finalmente, se realiza la mezcla del agente espesante funcionalizado, el promotor de absorción y las partículas funcionalizadas con el solvente a una temperatura entre 10 °C y 30 °C, bajo agitación entre 400 rpm y 1300 rpm durante 2 h a 8 h hasta obtener la composición secuestrante de H 2 S. Usos Las composiciones de H2S en aguas residuales aquí descritas son útiles para reducir la concentración de H2S en aguas residuales. Para efectos del presente desarrollo el término “aguas residuales” hace referencia a una mezcla de H 2 S, NH 3 y/o mercaptanos de bajo peso molecular, metales y sólidos disueltos que normalmente producen olores y pueden generar severos problemas en las plantas de tratamientos de aguas residuales, aún en pequeñas cantidades. La composición del presente desarrollo alcanza porcentajes de secuestro de H2S entre 70 % p/p al 98 % p/p. Por ejemplo, en una posible aplicación, la composición secuestrante del presente desarrollo se dosifica en la tubería con una bomba de inyección de productos químicos. El punto de inyección debe ser seleccionado de manera que la ubicación permita que la composición secuestrante de H2S se mezcle completamente y reaccione con la corriente líquida. La dosis real requerida de composición secuestrante de H2S depende de la temperatura y la concentración inicial/final de H 2 S en el efluente acuoso. El presente desarrollo será presentado en detalle a través de los siguientes ejemplos, los cuales son suministrados solamente con propósitos ilustrativos y no con el objetivo de limitar su alcance. EJEMPLOS Ejemplo 1: Síntesis de partículas de SiO2 La síntesis de las partículas de SiO 2 se llevó a cabo siguiendo una ruta ácida y una ruta básica de acuerdo con las condiciones listadas en la Tabla 1. Para la ruta ácida se preparó una solución A compuesta por silicato de sodio y agua en una proporción 1:10 p/p. Separadamente, se preparó una segunda solución empleando HCl al 44 % y agua. La solución B se agregó a la solución A hasta alcanzar un pH de 6,5 bajo sonicación. La mezcla se mantuvo bajo agitación a 500 rpm a 28°C durante 1 h hasta obtener las partículas de SiO2. Posteriormente, las partículas resultantes se separaron por centrifugación, se lavaron con etanol y finalmente, se secaron a 50 °C durante 24 h. Para la ruta básica se preparó una mezcla de hidróxido de amonio y etanol en una relación 1:3 v/v (solución C) y se mezcló con una solución acuosa de silicato de sodio en una proporción 1:14 v/v (solución D) hasta obtener una mezcla de las soluciones D y C en una proporción 1:16 v/v. La mezcla resultante se agitó a 500 rpm durante 1 h. Finalmente, las partículas se separaron mediante centrifugación, se lavaron con etanol y finalmente, se secaron a 50 °C durante 24 h. A partir de las dos metodologías previamente descritas, pero modificando las condiciones de reacción se obtuvieron las partículas de SiO2 A1 a A4 como se indica en la Tabla 1. Ejemplo 2: Método para obtener una composición secuestrante de H2S Para la hidroxilación, se agregaron 100 g de las partículas (A1 a A4) de SiO2 sobre una solución de 27,3 g de NaOH en 2730 mL de agua. La mezcla se agitó a 700 rpm durante 30 min ( ! en la Figura 1). Posteriormente, la mezcla se sonicó durante 2 h ( "! en la Figura 1) y se reanudo la agitación a 700 rpm durante 22 h (# en la Figura 1). Las partículas hidroxiladas se separaron por centrifugación ($ en la Figura 1), se lavaron con agua y se secaron a 50 °C durante 24 h ( % en la Figura 1). El procedimiento anterior se llevó a cabo variando las cantidades de agua y de NaOH, así como las condiciones de operación para obtener las partículas B2 a B4 como se indica en la Tabla 2. Tabla 2. Obtención de partículas de SiO2 hidroxiladas utilizando diferentes condiciones de reacción Condiciones de reacción B1 B2 B3 B4 Hidróxido de sodio [g] 27.3 27.3 55.4 55.4 Agua [ml] 13.8 4.2 66.7 66.7 Partículas de SiO2 A1 A2 A3 A4 Agitación [rpm] 700 800 1000 1000 Temperatura [°C] 28 28 28 28 Tiempo agitación [h] 22 22 10 10 Funcionalización con aminoorganoalcoxisilanos de las partículas de SiO2 hidroxiladas Para llevar a cabo la funcionalización de las partículas con aminoorganoalcoxisilanos, 110 g de partículas hidroxiladas obtenidas de acuerdo al Ejemplo 2 se añadieron a una solución preparada con 10240 mL de etanol al 98 % y 320 mL de amoniaco al 25 %. La dispersión se agitó a 700 rpm a una temperatura entre 70 °C a 75 °C durante 1 h (! en la Figura 2). Posteriormente, se agregaron 180 g de (3-aminopropil) trietoxisilano (APTES) y la agitación se mantuvo a 700 rpm durante 15 h a 75 °C ("!en la Figura 2). Finalmente, las partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES se separaron mediante centrifugación (# en la Figura 2), se lavaron con una solución de 200 mL de etanol en 200 mL de agua y se secaron a 50 °C durante 24 h ($ en la Figura 2). El procedimiento anterior se llevó a cabo variando las cantidades de agua y de NaOH, así como las condiciones de operación para obtener las partículas C1 a C4 como se indica en la Tabla 3. Tabla 3. Obtención de partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES utilizando diferentes condiciones de reacción Las partículas funcionalizadas se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM) utilizando los microscopios Quanta 650 FEG Ambiental y Tecnai F20 Super Twin TMP, respectivamente. En la micrografía SEM de la FIG. 4a se observan las partículas de SiO 2 funcionalizadas formnando aglomerados superiores a 1 µm. En la micrografía TEM de la FIG. 4b se detallan las partículas individuales de SiO2 funcionalizadas con tamaños de partícula en el rango de 15 nm a 30 nm formando una aglomeración en cadena típica de este tipo de materiales. Para la funcionalización del agente espesante, se mezcló 1 parte del agente espesante de acuerdo con la Tabla 4 con 180 partes de agua bajo agitación de 500 rpm a una temperatura de 25 °C durante 30 min (! en la Figura 3). Posteriormente, se agregó 50 g de trietilentetramina (TETA) ("! en la Figura 3) y después de su completa integración se adicionó el aminoorganoalcoxisilano (APTES) manteniendo la agitación a 500 rpm durante 2 h ( # en la Figura 2). El agente espesante resultante se reservó para preparar la composición secuestrante. Tabla 4. Funcionalización del agente espesante con APTES utilizando diferentes condiciones de reacción Condiciones de reacción D1 D2 D3 D4 Agente espesante Hidroxietilcelulosa Carboxietilcelulosa Goma arábica Goma xantana Cantidad de agente espesante [g] 5 4.4 4.2 5.3 Agua [ml] 935 800 750 950 Promotor de absorción 50 47 37 48 APTES [g] 10 8.8 8.4 10.6 Para preparar las composiciones secuestrantes de H 2 S del presente desarrollo, el agente espesante funcionalizado se mezcló con el promotor de absorción (TETA) a 500 rpm durante 15 min ($ en la Figura 3). Inmediatamente después, se añadieron las partículas funcionalizadas y se incrementó la agitación entre 700 rpm y 900 rpm durante 4 h u 8 h a una temperatura de 28 °C (% en la Figura 3) hasta obtener las composiciones secuestrantes de H2S de acuerdo con la Tabla 5. En todos los casos, se añadió agua en cantidad suficiente para ajustar la concentración de los componentes de cada composición. Ejemplo 3. Caracterización de la composición secuestrante con partículas de SiO2 funcionalizadas con APTES Con objeto de identificar los grupos funcionales principales de las partículas desnudas, funcionalizadas y la composición secuestrante sin partículas, se llevó a cabo la caracterización utilizando espectroscopía infrarroja en un espectrofotómetro infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) SHIMADZU modelo 84005. Los espectros FTIR de las muestras analizadas son presentados en la Figura 5. Las partículas desnudas presentan bandas asociadas a la vibración por tensión y flexión del enlace O-H en 3400 cm -1 y 1650 cm -1 atribuidos a los grupos silanol (enlaces Si-OH) y las moléculas de agua adsorbidas en la superficie. Además, se observan las señales relacionadas con la vibración de tensión simétrica y asimétrica de los enlaces Si-O-Si alrededor de 790 cm- 1 y 1100 cm -1 . Asimismo, se observa la presencia del enlace Si-O-Si hacia 790 cm -1 y 1100 cm -1 . En las partículas funcionalizadas no se observan las señales asociadas con los grupos OH, lo que representa un indicio de la funcionalización de las partículas tras interactuar con el organoalcoxilano (APTES). Además, las señales hacia 2911 cm -1 y 1578 cm -1 se pueden atribuir a las vibraciones por tensión de los grupos C-H y N-H características del grupo amino El espectro correspondiente a la composición secuestrante sin partículas revela la presencia de dos bandas alrededor de 3300 cm -1 y 1650 cm -1 asociadas a la vibración por tensión y flexión de los grupos O-H presentes en la estructura de la hidroxietilcelulosa y las moléculas de agua adsorbidas en la superficie. Por otro lado, se identificaron bandas de vibración por tensión asociadas al enlace C-O-C presente en la hidroxietilcelulosa en 1101 cm -1 y 1049 cm- 1 , mientras que las señales hacia 1186 cm -1 , 1080 cm -1 y 790 cm -1 están relacionados con la vibración por tensión Si-O-C del grupo Si-O-CH 3 contenido en el organoalcoxisilano. Adicionalmente, en el rango de 1460-1383 cm -1 se observa una señal relacionada a vibraciones por tensión del enlace C-N presentes en el organoalcoxisilano y el promotor de absorción de naturaleza amínico. Es importante señalar que la banda asociada a la vibración del enlace N-H contenido en el promotor de absorción estaría enmascarada en la banda situada a 1700 a 1500 cm -1 . Ejemplo 4. Composiciones de agentes secuestrantes de H2S Siguiendo el mismo método descrito anteriormente y variando los componentes y la concentración, se preparan las composiciones secuestrantes de H 2 S como se indica en la Tabla 6. Tabla 6. Composiciones secuestrantes de H2S Composición E5 E6 E7 E8 E9 Tipo de partículas Fe O TiO Ag ZrO SiO Tipo de agente espesante goma guar goma xantana goma arábica carboxietilcelul osa (CEC) hidroxietilcelulosa Concentración de partículas funcionalizada s con 5000 16000 20000 3000 aminoorganoal coxisilanos [ppm] Concentración de agente espesante funcionalizado con un 0.1 0.5 0.8 0.9 1 aminoorganoal coxisilanos [%p/p] Tipo de promotor de dietanolamina dietilentriamina tris(2-aminoetil)amina trieanolamina monoetanolamina adsorción Concentración promotor de absorción 0.5 0.3 0.8 0.5 1 [%p/p] Solvente agua etanol etanol agua agua Ejemplo 5: Remoción del agente secuestrante de H2S en laboratorio La determinación el porcentaje de remoción de H2S en aguas residuales se realizó con un montaje compuesto por dos matraces conectados a una manguera; el matraz 1 contenía 10 mL de agua residual con una concentración de 3000 ppm de H 2 S, un pH de 8. y la composición secuestrante de H2S en una proporción 5:1 con respecto al agua residual mientras que el segundo matraz contenía una solución de NaOH 1M. Posteriormente se burbujeó nitrógeno al matraz 1 con el fin de promover el escape del gas de H2S al matraz número 2. Al transcurrir 15 minutos se calculó la concentración final de NaOH en el segundo matraz por medio de una titulación ácido-base con HCl 1 M. En caso de que el gas de H2S migre a través de la manguera hacia el matraz 2, este reaccionará con el hidróxido de sodio como lo muestra la reacción (1). 2NaOH + H2S ↔ Na2S + 2H2O (1) En este sentido, se esperaría que el agente secuestrante evite el flujo de H 2 S hacia el matraz 2 impidiendo el progreso de la reacción (1). En consecuencia, la concentración de NaOH se mantendría constante en aproximadamente. El procedimiento descrito anteriormente para el ensayo de aplicación se realizó con cada una de las composiciones secuestrantes presentadas en la Tabla 5. Además, se utilizaron diferentes proporciones de composición secuestrante/agua residual de acuerdo con la Tabla 7. Adicionalmente, se realizó un ensayo para determinar el porcentaje de despojo, es decir, el porcentaje de H 2 S que la composición secuestrante podría liberar a la atmósfera una vez el pH del agua tratada disminuya. Con este propósito, se empleó el mismo montaje descrito anteriormente, pero se agregó una solución de ácido sulfúrico H 2 SO 4 1 M al matraz 1 con el fin de disminuir el pH de la solución a un valor de 1. Transcurridos 30 minutos se hizo una titulación ácido-base con el fin de determinar si existe una disminución de la concentración de NaOH en caso de que el gas H2S se escape y reaccione con el compuesto básico. El procedimiento descrito anteriormente para el ensayo de aplicación se realizó con cada una de las composiciones secuestrantes presentadas en la Tabla 5. Además, se utilizaron diferentes proporciones de composición secuestrante/agua residual de acuerdo con la Tabla 8.