CN109550367A - 一种离子液体脱硫系统及方法 - Google Patents
一种离子液体脱硫系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109550367A CN109550367A CN201811477442.XA CN201811477442A CN109550367A CN 109550367 A CN109550367 A CN 109550367A CN 201811477442 A CN201811477442 A CN 201811477442A CN 109550367 A CN109550367 A CN 109550367A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- hydrogen sulfide
- gas
- absorbent
- emim
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 72
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims abstract description 58
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 80
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 45
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 45
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 37
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- WXMVWUBWIHZLMQ-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-octylimidazolium Chemical compound CCCCCCCCN1C=C[N+](C)=C1 WXMVWUBWIHZLMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- KYCQOKLOSUBEJK-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 KYCQOKLOSUBEJK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- RVEJOWGVUQQIIZ-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCCCN1C=C[N+](C)=C1 RVEJOWGVUQQIIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- NKRASMXHSQKLHA-UHFFFAOYSA-M 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCN1C=C[N+](C)=C1 NKRASMXHSQKLHA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 229910021645 metal ion Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004693 imidazolium salts Chemical class 0.000 claims 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 2
- KAIPKTYOBMEXRR-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCCCN1CN(C)C=C1 KAIPKTYOBMEXRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WWFKDEYBOOGHKL-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;bromide Chemical compound Br.CCN1CN(C)C=C1 WWFKDEYBOOGHKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FQERWQCDIIMLHB-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CC[NH+]1CN(C)C=C1 FQERWQCDIIMLHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OOPFQTZOUGTFQN-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCCC[NH+]1CN(C)C=C1 OOPFQTZOUGTFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GPUZITRZAZLGKZ-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCC[NH+]1CN(C)C=C1 GPUZITRZAZLGKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FSXANJBLYFVXEU-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-octyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;bromide Chemical compound Br.CCCCCCCCN1CN(C)C=C1 FSXANJBLYFVXEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WXJHMNWFWIJJMN-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-octyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCN1C[NH+](C)C=C1 WXJHMNWFWIJJMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 5
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 48
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 38
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 38
- QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L copper(ii) bromide Chemical compound [Cu+2].[Br-].[Br-] QTMDXZNDVAMKGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 32
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 25
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 20
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 20
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 229910021590 Copper(II) bromide Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910021576 Iron(III) bromide Inorganic materials 0.000 description 16
- FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K tribromoiron Chemical compound Br[Fe](Br)Br FEONEKOZSGPOFN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 16
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 14
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 6
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- -1 ethyl alcohol amine Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- WGVGZVWOOMIJRK-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCCCCCN1CN(C)C=C1 WGVGZVWOOMIJRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KTUWFYALZIAAGE-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-3-octyl-2h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCN1CN(C)C=C1 KTUWFYALZIAAGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- PCHPORCSPXIHLZ-UHFFFAOYSA-N diphenhydramine hydrochloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1C(OCC[NH+](C)C)C1=CC=CC=C1 PCHPORCSPXIHLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910001509 metal bromide Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 231100000004 severe toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- IBZJNLWLRUHZIX-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methyl-2h-imidazole Chemical compound CCN1CN(C)C=C1 IBZJNLWLRUHZIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Natural products CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 230000000850 deacetylating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethanethiol Chemical compound CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/1456—Removing acid components
- B01D53/1468—Removing hydrogen sulfide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/30—Ionic liquids and zwitter-ions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/10—Nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种脱除硫化氢的吸收系统，包括通过含硫气体依次连通的含硫气体进口、硫化氢流量计、湿法脱硫装置、吸收剂再生系统、出口气体检测仪。本发明的脱硫系统适用于高粘度脱硫剂，可将硫化氢浓度在从5000~20000 ppm降低至10 ppm以下，满足硫化氢深度脱除。离子液体是通过廉价生物质进行改性且脱硫剂再生性能良好，使得离子液体脱硫剂的运行成本降低，硫资源得到回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除硫化氢的吸收系统及脱硫方法，属于脱硫技术领域。
背景技术
硫化氢（H2S）是一种恶臭、剧毒、强腐蚀性的气体，存在于天然气田、油田、煤气化产物、生物厌氧发酵过程中。由于硫化氢的存在，常常会发生管道、仪器设备等的腐蚀和损坏问题，还会造成催化剂中毒。同时，硫化氢因具有剧毒还严重地威胁人身安全，容易诱发安全事故，造成人员伤亡，在燃料燃烧过程中，其氧化产物SO2会带来环境污染，因此，必须对H2S予以脱除。
迄今为止的沼气脱硫工艺主要有干法脱硫、湿法脱硫和生物脱硫。代表性的脱硫工艺有醇胺吸收脱硫、Claus硫磺回收工艺、固体吸附脱硫工艺和液相氧化脱硫工艺。
目前开发的固体吸附脱硫工艺主要有：活性炭法、氧化锌法、分子筛法、锰矿法、离子交换树脂法等。固体吸附法通常脱硫负荷较低，多用于气体精细脱硫。大部分固体吸附脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能连续操作，还有一些固体吸附法如锰矿法、氧化锌法等，脱硫剂均不能再生，脱硫饱和后要废弃，这样一方面会造成环境问题，另一方面会增加脱硫成本。
醇胺吸收脱硫工艺是用于脱除工业气体中包括H2S在内的多种有害组分的现有方法中应用较普遍的一种。该法所用溶剂一般为烷醇胺类。虽然这类方法经历一系列改进，但在实用过程中仍然会遇到腐蚀、溶液降解及发泡等操作困难，此外，醇胺吸收法实质上只是对气体中的H2S进行提浓，解吸后所得到的H2S尚需作进一步处理；Claus脱硫工艺经过多年的发展，已经相当成熟，尤其近年来在Claus过程催化剂的研究开发方面已取得长足进展，但该过程仍存在一些问题，尾气中H2S和SO2的浓度仍然很高，可达5000～12000 ppm或者更高，不仅产生二次污染，而且造成资源浪费。
生物脱硫虽然条件温和、能耗少、成本低且废物排放较少，但该技术总体上仍然处于研究开发阶段，仍然有诸多技术难题与挑战。特别是脱硫生物的稳定增殖培养、生物适宜环境条件的控制等工程应用还处于探索阶段，未得到实际的工程化广泛应用。
张传兵等公布了一种针对含有高浓度硫化氢沼气的脱硫系统及其脱硫方法，利用脱硫催化剂完成硫化物的催化化学吸收和催化氧化再生两个过程。在脱硫过程中，其利用化学药剂碳酸钠吸收沼气中的硫化氢，由于催化剂的加入，其具有比普通的化学吸收更强的脱硫功能在氧化再生过程中，此催化剂能同时催化氧化无机硫和有机硫化合物，实现碳酸钠吸收剂的再生。其脱硫系统将湿法脱硫与干法脱硫工艺相结合，满足沼气能源利用（中国专利申请号CN 108579373 A）。
天然气中硫化氢浓度超过5000 ppm，有些甚至高达30000 ppm以上。此种浓度硫化氢的脱除常采用氢氧化钠湿法吸收，但此方法运行成本较高，造成工业化应用的限制，并且水溶液吸收法不适用于高温脱硫。
寻找稳定性好、组成相对简单且脱硫效率高的液相脱硫剂是当前的主要课题。在发展“低碳经济”的大背景下，离子液体（ILs, ionic liquids）已经作为一种新型有机溶媒引入气体净化领域。作为绿色可设计溶剂，离子液体几乎没有挥发性，具有优良的气体溶解能力和可调的物化性能，与传统H2S吸收剂相比具有先天的优势：一方面，离子液体不会因为自身的挥发带来损失，净化后的气体中不会含有吸收剂组分；另一方面，离子液体使用的温度范围广（0-300℃），对设备腐蚀性小。
一些生物质含有天然的活性基团，如氨基、羟基等，在地球上存量大，是一种廉价易得的绿色安全材料，有些难溶于水及一般有机溶剂，但在离子液体中具有理想的溶解性。采用天然生物质作为功能基团供体代替化学嫁接的基团，直接溶解于特定离子液体中实现功能改性，降低离子液体成本的同时显著提高其对硫化氢的吸收性能。
发明内容
本发明的目的是将湿法脱硫的高吸收与干法脱硫的高精度特点有机结合，针对上述现有脱硫技术的负面问题，提供一种低成本离子液体高精度吸收硫化氢的方法。本发明采用的技术方案为：
一种高精度脱除硫化氢的系统，包括依次连通的含硫气体进口、含硫气体流量计、湿法脱硫装置、吸收剂再生系统和出口气体检测仪。
所述湿法脱硫装置是盛放吸收剂的容器，如吸收管。优选的，湿法脱硫装置采用带有气泡分散板的石英吸收管，直径50 mm，高160 mm。
本发明的脱硫系统适用于高粘度脱硫剂，可将硫化氢浓度在从5000 ppm以上降低至1 ppm以下，满足硫化氢高精度脱除。离子液体是通过廉价生物质进行改性且脱硫剂再生性能良好，使得离子液体脱硫剂的运行成本降低，硫资源得到回收。
本发明提供一种离子液体吸收剂在吸收硫化氢的方法，包括下列步骤：
（1）取离子液体吸收剂，加入湿法脱硫装置中预热。
（2）将一定浓度的硫化氢气体通入气路中，稳定气路。
（3）常压条件下，将气体流量为50~200 mL/min，硫化氢气体浓度为5000-20000ppm的混合气体，通入盛有离子液体吸收剂的湿法脱硫装置中，吸收温度为30-150 ℃。
优选的，步骤（1）所述的预热为，将吸收剂装入湿法脱硫装置中预加热到吸收所需温度，预热温度与吸收温度一致，为30~150 ℃。更有选的，预热温度为60-90℃。
优选的，步骤（2）所述的稳定气路为，然后将含有5000-20000 ppm浓度H2S的混合气体通过气体质量流量计进行控制，调整相应的流量，通入气路运行5 min，排出气路中的空气，使硫化氢气体浓度稳定。实验室中，平衡气为氮气，采用氮气和H2S的混合气体进行试验模拟。
吸收之后的硫化氢气体浓度检测采用H2S气体分析仪，湿法脱硫装置采用带有气泡分散板的石英吸收管，直径50 mm，高160 mm。详细脱硫系统见图1。
将硫化氢气体通入湿法脱硫装置中进行吸收，每30 min检测出口硫化氢气体浓度。
优选的，步骤（3）中，气体流量为100-150 mL/min，吸收温度为60-90 ℃。
优选的，当出气浓度高于10 ppm时，离子液体吸收剂对吸收硫化氢达到饱和，此时更换离子液体或再生离子液体。
优选的，对吸收硫化氢饱和的离子液体吸收剂，进行过滤，得到的固体为硫磺；饱和吸收剂通入空气5-10 h，得到再生。
更优选的，饱和吸收剂通入空气时间为7-10 h。
离子液体吸收剂为壳聚糖改性咪唑型金属基离子液体，即溶解1%-5%（质量份数）的壳聚糖的咪唑型金属基离子液体。
优选的，咪唑型金属基离子液体为取代咪唑盐与金属离子形成的。所述取代咪唑盐为烷基取代的咪唑盐。所述取代咪唑盐的负离子为Cl-或Br-。
更优选的，所述取代咪唑盐包括：氯化1-乙基-3-甲基咪唑（[Emim]Cl），氯化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim]Cl）、氯化1-己基-3-甲基咪唑（[Hmim]Cl），溴化1-乙基-3-甲基咪唑（[Emim]Br），溴化1-丁基-3-甲基咪唑（[Bmim]Br）、溴化1-己基-3-甲基咪唑（[Hmim]Br）、溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[Omim]Br）、氯化1-辛基-3-甲基咪唑（[Omim]Cl）。
优选的，所述金属为固态金属，铁、铜、锌、镍和钴。所述金属离子来自于相应金属的氯化物和溴化物。更优选的，所述金属为铁、铜和锌。
本发明的有益效果是：本发明的脱硫系统和脱硫方法适用于高粘度脱硫剂，可将硫化氢浓度在从5000~20000 ppm降低至10 ppm以下，满足硫化氢深度脱除。离子液体是通过廉价生物质进行改性且脱硫剂再生性能良好，使得离子液体脱硫剂的运行成本降低，硫资源得到回收。
与现有硫化氢吸附剂相比，本发明设计并制备用于天然气脱硫的壳聚糖改性离子液体吸收剂，化学稳定性高、挥发性极低、具有强化吸收硫化氢能力，是一种理想的气体吸收剂，集氨基和金属离子于一体，可实现对H2S气体的快速高效脱除，无论是从经济还是效率方面都具有较好的应用前景。
附图说明
图1 硫化氢吸收实验装置图。
其中：A：硫化氢气体，B：减压阀，C：气体流量计，D：湿法吸收装置，E：加热装置，F：H2S气体分析仪，G：尾气吸收装置，H：再生装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离权利要求书所述宗旨的范围下，所有变化实施都包括在本发明的技术范围内。
本发明仅对本发明的改进部分进行详细的说明，本发明未详述部分，均可采用现有技术。
本发明所述的咪唑型金属基离子液体包括[Emim]Cl•FeCl3、[Bmim]Cl•FeCl3、[Hmim]Cl•FeCl3、[Emim]Cl•CuCl2、[Bmim]Cl•CuCl2、[Hmim]Cl•CuCl2、 [Emim]Cl•ZnCl2、[Bmim]Cl•ZnCl2、[Hmim]Cl•ZnCl2、[Emim]Br•FeCl3、[Bmim]Br•FeCl3、[Hmim]Br•FeCl3、[Emim]Br•CuCl2、[Bmim]Br•CuCl2、[Hmim]Br•CuCl2、 [Emim]Br•ZnCl2、[Bmim]Br•ZnCl2、[Hmim]Br•ZnCl2、[Emim]Br•FeBr3、[Bmim]Br•FeBr3、[Hmim]Br•FeBr3、[Emim]Br•CuBr2、[Bmim]Br•CuBr2、[Hmim]Br•CuBr2、[Emim]Br•ZnBr2、[Bmim]Br•ZnBr2、[Hmim]Br•ZnBr2、[Omim]Br•FeCl3、[Omim]Br•CuCl2、[Omim]Br•ZnCl2、[Omim]Br•FeBr3、[Omim]Br•CuBr2、[Omim]Br•ZnBr2、[Omim]Cl•FeBr3、[Omim]Cl•CuBr2、[Omim]Cl•ZnBr2、[Emim]Cl•FeBr3、[Bmim]Cl•FeBr3、[Hmim]Cl•FeBr3、[Emim]Cl•CuBr2、[Bmim]Cl•CuBr2、[Hmim]Cl•CuBr2、[Emim]Cl•ZnBr2、[Bmim]Cl•ZnBr2、[Hmim]Cl•ZnBr2。
更优选的，咪唑型金属基离子液体[Emim]Cl•FeCl3、[Bmim]Cl•FeCl3、[Emim]Br•FeCl3、[Bmim]Br•FeCl3。
优选的，壳聚糖脱乙酰度为95%。
所述的壳聚糖改性离子液体吸收剂的制备方法，其特征在于吸收剂的制备选择下列方法之一：
（1）对于粘度较低（303 K低于300 cP）的咪唑型金属基离子液体，可将壳聚糖直接溶解于目标离子液体中；
（2）对于粘度较高（303 K高于300 cP）的咪唑型金属基离子液体，可先将壳聚糖溶解于低粘度咪唑型非金属基离子液体中，再引入金属基团。所述引入金属基团的方法为加入金属盐。
优选的，所述壳聚糖改性离子液体吸收剂的制备方法，制备途径（1）的具体步骤为：在超声或磁力搅拌辅助下，将1%-5%（质量份数，下同）的壳聚糖以少量逐渐添加的方式溶解于一定量离子液体中，溶解温度为50-100℃，超声功率为175-200 W或磁力搅拌速率为10-1500 rpm，溶解时间为5-20 min。更有选的，此合成步骤中离子液体包括[Emim]Cl•FeCl3、[Bmim]Cl•FeCl3、[Emim]Cl•ZnCl2、[Bmim]Cl•ZnCl2、[Emim]Br•FeCl3、[Bmim]Br•FeCl3、[Emim]Br•ZnCl2、[Bmim]Br•ZnCl2、[Emim]Br•FeBr3、[Bmim]Br•FeBr3、[Emim]Br•ZnBr2、[Bmim]Br•ZnBr2、[Emim]Cl•FeBr3、[Bmim]Cl•FeBr3、[Emim]Cl•ZnBr2、[Bmim]Cl•ZnBr2。此合成步骤中离子液体包括
制备途径（2）的具体步骤为：在超声或磁力搅拌辅助下，将1%-5%的壳聚糖以少量逐渐添加的方式溶解于一定量对应的低粘度咪唑型非金属基离子液体中，温度为50-100℃，超声功率为175-200 W或磁力搅拌速率为10-1500 rpm，溶解时间为5-20 min；再加入功能化成分。优选的，壳聚糖的溶解在功能化离子液体的制备之前完成。所述功能化成分为金属氯化物或金属溴化物。更优选的，此合成步骤中离子液体包括[Hmim]Cl•FeCl3、[Emim]Cl•CuCl2、[Bmim]Cl•CuCl2、[Hmim]Cl•ZnCl2、[Hmim]Cl•CuCl2、[Hmim]Br•FeCl3、[Emim]Br•CuCl2、[Bmim]Br•CuCl2、[Hmim]Br•CuCl2、[Hmim]Br•ZnCl2、[Hmim]Br•FeBr3、[Emim]Br•CuBr2、[Bmim]Br•CuBr2、[Hmim]Br•CuBr2、[Hmim]Br•ZnBr2、[Omim]Br•FeCl3、[Omim]Br•CuCl2、[Omim]Br•ZnCl2、[Omim]Br•FeBr3、[Omim]Br•CuBr2、[Omim]Br•ZnBr2、[Omim]Cl•FeBr3、[Omim]Cl•CuBr2、[Omim]Cl•ZnBr2、 [Hmim]Cl•FeBr3、[Emim]Cl•CuBr2、[Bmim]Cl•CuBr2、[Hmim]Cl•CuBr2、[Hmim]Cl•ZnBr2。
优选的，壳聚糖在离子液体中的溶解需要经过加热处理，加热温度为50℃以上。更优选的，加热温度为70℃。
优选的，壳聚糖的溶解采用超声处理，功率为175-200 W；磁力搅拌速率为10-1500rpm；时间为10-15 min。更优选的，超声处理功率为180 W，磁力搅拌速率为500 rpm，时间为10分钟。
实施例1：
本实施例的离子液体吸收剂为添加1%壳聚糖的 [Emim]Cl•FeCl3离子液体，预热温度为60 ℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量50-200 mL/min，脱硫温度60 ℃。脱硫检测数据见表1。
表1 不同气体流量下1% 壳聚糖+[Emim]Cl•FeCl3脱硫性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180
50 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100%
100 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 97%
150 mL/min 100% 100% 100% 95% 89% 82%
200 mL/min 100% 100% 100% 95% 88% 81%
实验结果得到，硫化氢气体流量越低，脱硫效率越高，较高的气体流量使得气体停留时间缩短，离子液体利用率低，综合考虑，选择100 mL/min为最佳气体流量，1%壳聚糖+[Emim]Cl•FeCl3吸收剂在180 min内保持97%以上的脱硫效率。
实施例2：
本实施例的离子液体吸收剂为添加0%壳聚糖的[Bmim]Cl•ZnCl2离子液体，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量50-200 mL/min，脱硫温度90℃。脱硫检测数据见表2。
表2 不同气体流量下0%壳聚糖+[Bmim]Cl•ZnCl2脱硫性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180
50 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100%
100 mL/min 100% 100% 100% 100% 99% 96%
150 mL/min 100% 100% 100% 95% 89% 83%
200 mL/min 100% 100% 96% 89% 82% 77%
实验结果得到，硫化氢气体流量越低，脱硫效率越高，较高的气体流量使得气体停留时间缩短，离子液体利用率低，综合考虑，选择100 mL/min为最佳气体流量，未添加壳聚糖的[Bmim]Cl•ZnCl2离子液体在180min内能够保持96%的脱硫效率。
实施例3：
对实施例2中吸收饱和的0%壳聚糖+[Bmim]Cl•ZnCl2离子液体吸收剂通入空气进行再生，通入空气的时间为10 h，之后进行再次吸收，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量100 mL/min，脱硫温度90℃。脱硫检测数据见表3。
表3 0%壳聚糖+[Bmim]Cl•ZnCl2离子液体吸收剂再生性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180
Original 100% 100% 100% 100% 99% 96%
Absorption (II) 87% 81% 77% 70% 63% 51%
从实验结果看，再生性能不佳，由于Zn2+与H2S生成ZnS，很难通过空气进行再生，因此，Zn基离子液体脱硫再生性能较Fe基离子液体差。
实施例4：
本实施例的离子液体吸收剂为添加1%壳聚糖的 [Emim]Br•FeCl3离子液体，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量50-200 mL/min，脱硫温度60℃。脱硫检测数据见表4。
表4 不同气体流量下1%c壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3脱硫性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180 210
50 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
100 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
150 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 98% 95%
200 mL/min 100% 100% 100% 100% 92% 87% 81%
实验结果得到，硫化氢气体流量越低，脱硫效率越高，较高的气体流量使得气体停留时间缩短，离子液体利用率低，综合考虑，选择150 mL/min为最佳气体流量，1%壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3吸收剂在210 min内保持95%以上的脱硫效率。1%壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3吸收剂较1%壳聚糖+[Emim]Cl•FeCl3吸收剂可以适应更高流量的硫化氢气体。
实施例5：
本实施例的离子液体吸收剂为添加1%壳聚糖的[Bmim]Br•FeCl3离子液体，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量50-200 mL/min，脱硫温度60℃。脱硫检测数据见表5。
表5 不同气体流量下1%壳聚糖+[Bmim]Br•FeCl3脱硫性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180 210
50 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
100 mL/min 100% 100% 100% 100% 100% 100% 96%
150 mL/min 100% 100% 100% 100% 97% 92% 87%
200 mL/min 100% 100% 100% 92% 87% 82% 78%
实验结果得到，硫化氢气体流量越低，脱硫效率越高，较高的气体流量使得气体停留时间缩短，离子液体利用率低，综合考虑，选择100 mL/min为最佳气体流量，1%c壳聚糖+[Bmim]Br•FeCl3吸收剂在210 min内保持96%以上的脱硫效率。1%c壳聚糖+[Bmim]Br•FeCl3吸收剂比1%c壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3吸收剂粘度大，因此最佳气体流量相对要低。
实施例6：
对实施例5中吸收饱和的1%壳聚糖+[Bmim]Br•FeCl3吸收剂进行过滤，然后通入空气进行再生，通入空气的时间为5 h，6 h，7 h，8 h，9 h和10 h，之后进行再次吸收，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量100 mL/min，脱硫温度90℃。脱硫检测数据见表6。
表6 0%c壳聚糖+[Bmim]Cl•ZnCl2离子液体吸收剂再生性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180 210
Original 100% 100% 100% 100% 100% 100% 96%
5 h 100% 100% 100% 96% 89% 81% 76%
6 h 100% 100% 100% 98% 96% 90% 86%
7 h 100% 100% 100% 100% 100% 98% 95%
8 h 100% 100% 100% 100% 100% 100% 97%
9 h 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
10 h 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
从实验结果看，再生性能良好，通入空气时间为7h时，再次吸收效率可在210min内保持95%以上，基本达到初次吸收效果。由于Fe3+与H2S生成S和Fe2+，空气中的氧气又能把Fe2+氧化成Fe3+，吸收剂得到再生。
实施例7：
本实施例的离子液体吸收剂为添加1%壳聚糖的 [Emim]Br•FeCl3离子液体，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000 ppm，气体流量150 mL/min，脱硫温度30℃，60℃，90℃，120℃和150℃。脱硫检测数据见表7。
表7 不同脱硫温度下1%壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3脱硫性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180 210
30℃ 100% 100% 100% 94% 85% 78% 69%
60℃ 100% 100% 100% 100% 100% 98% 95%
90℃ 100% 100% 100% 100% 100% 96% 91%
120℃ 100% 100% 100% 100% 97% 92% 88%
150℃ 100% 100% 100% 100% 95% 90% 84%
实验结果得到，1%壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3吸收剂在30 ℃-150 ℃均能保持一定的脱硫能力，在60 ℃和90 ℃，脱硫效率较高，低于60 ℃和高于90℃，脱硫性能都有所降低。温度的影响存在四方面的原因：一是温度的升高使壳聚糖在离子液体中的溶解度增大，提供更多的活性氨基；二是温度的升高使反应速率增大、使气体在离子液体中的传质更好；三是温度的升高会降低气体在离子液体中的溶解度；四是低温有利于氨基对H2S的吸附。四方面的影响使得脱硫在中间温度60℃时，脱硫效率最高。
实施例8：
本实施例的离子液体吸收剂为添加1%壳聚糖的 [Emim]Br•FeCl3离子液体，预热温度为60℃。硫化氢脱除实验条件为：硫化氢浓度5000，10000，15000和20000 ppm，气体流量100mL/min，脱硫温度60℃。脱硫检测数据见表8。
表8 1%c壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3脱除高浓度硫化氢性能数据
时间t/min 30 60 90 120 150 180 210
5000 ppm 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
10000 ppm 100% 100% 100% 100% 100% 100% 98%
15000 ppm 100% 100% 100% 100% 100% 98% 95%
20000 ppm 100% 100% 100% 100% 96% 92% 87%
实验结果得到，1%c壳聚糖+[Emim]Br•FeCl3吸收剂能够高效脱除5000~20000 ppm浓度的硫化氢气体，但是脱硫效率略有不同，体现在维持100%脱硫效率的时间不同。
Claims (10)
1.一种高精度脱除硫化氢的系统，其特征在于，包括依次连通的含硫气体进口、含硫气体流量计、湿法脱硫装置、吸收剂再生系统和出口气体检测仪。
2.如权利要求1所述的高精度脱除硫化氢的系统，其特征在于，所述湿法脱硫装置采用带有气泡分散板的石英吸收管，直径50mm，高160mm。
3.一种离子液体吸收剂在吸收硫化氢的方法，包括下列步骤：
(1)取离子液体吸收剂，加入湿法脱硫装置中预热；
(2)将一定浓度的硫化氢气体通入气路中，稳定气路；
(3)常压条件下，将气体流量为50～200mL/min，硫化氢气体浓度为5000-20000ppm的混合气体，通入盛有离子液体吸收剂的湿法脱硫装置中，吸收温度为30-150℃。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的预热为，将吸收剂装入湿法脱硫装置中预加热到吸收所需温度，预热温度与吸收温度一致，为30～150℃。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，气体流量为100-150mL/min，吸收温度为60-90℃。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对吸收硫化氢饱和的离子液体吸收剂，进行过滤，得到的固体为硫磺；饱和吸收剂通入空气5-10h，得到再生。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，饱和吸收剂通入空气时间为7-10h。
8.如权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，离子液体吸收剂为壳聚糖改性咪唑型金属基离子液体，即溶解1％-5％(质量份数)的壳聚糖的咪唑型金属基离子液体；
咪唑型金属基离子液体为烷基取代咪唑盐与金属离子形成的；所述取代咪唑盐的负离子为Cl-或Br-。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述取代咪唑盐包括：氯化1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]Cl)，氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、氯化1-己基-3-甲基咪唑([Hmim]Cl)，溴化1-乙基-3-甲基咪唑([Emim]Br)，溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)、溴化1-己基-3-甲基咪唑([Hmim]Br)、溴化1-辛基-3-甲基咪唑([Omim]Br)、氯化1-辛基-3-甲基咪唑([Omim]Cl)。所述金属为铁、铜、锌、镍或钴。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述金属离子来自于相应金属的氯化物和溴化物；所述金属为铁、铜和锌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811477442.XA CN109550367B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种离子液体脱硫系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811477442.XA CN109550367B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种离子液体脱硫系统及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109550367A true CN109550367A (zh) | 2019-04-02 |
| CN109550367B CN109550367B (zh) | 2021-04-20 |
Family
ID=65869081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811477442.XA Active CN109550367B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种离子液体脱硫系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109550367B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112263894A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-01-26 | 西南石油大学 | 一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法及设备 |
| CN112337285A (zh) * | 2019-08-08 | 2021-02-09 | 北京化工大学 | 一种铁基离子脱硫液及其再生方法 |
| CN116656331A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-29 | 西南石油大学 | 一种溶蚀改造页岩气层强化吸附气解吸的溶蚀剂及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105579115A (zh) * | 2013-09-30 | 2016-05-11 | 环球油品公司 | 用于硫化氢移除的离子液体和溶剂的混合物 |
| CN106458945A (zh) * | 2014-03-27 | 2017-02-22 | 贝尔法斯特女王大学 | 制备可用于从气体流去除酸性气体的链烷醇胺的方法 |
| CN107115761A (zh) * | 2016-02-24 | 2017-09-01 | 北京化工大学 | 一种利用离子液体混合吸收剂吸收硫化氢的工艺方法 |
| WO2017150721A1 (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | 旭化成株式会社 | ガス分離用モジュールおよびガス分離方法 |
| CN107349749A (zh) * | 2013-10-17 | 2017-11-17 | 胡亮 | 一种用于含有酸性气体的气体混合物脱酸的方法及系统 |
| CN107955190A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 松下知识产权经营株式会社 | 离子液体和使用该离子液体溶解纤维素的方法 |
-
2018
- 2018-12-05 CN CN201811477442.XA patent/CN109550367B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105579115A (zh) * | 2013-09-30 | 2016-05-11 | 环球油品公司 | 用于硫化氢移除的离子液体和溶剂的混合物 |
| CN107349749A (zh) * | 2013-10-17 | 2017-11-17 | 胡亮 | 一种用于含有酸性气体的气体混合物脱酸的方法及系统 |
| CN106458945A (zh) * | 2014-03-27 | 2017-02-22 | 贝尔法斯特女王大学 | 制备可用于从气体流去除酸性气体的链烷醇胺的方法 |
| CN107115761A (zh) * | 2016-02-24 | 2017-09-01 | 北京化工大学 | 一种利用离子液体混合吸收剂吸收硫化氢的工艺方法 |
| WO2017150721A1 (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-08 | 旭化成株式会社 | ガス分離用モジュールおよびガス分離方法 |
| CN107955190A (zh) * | 2016-10-18 | 2018-04-24 | 松下知识产权经营株式会社 | 离子液体和使用该离子液体溶解纤维素的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ALSU I. AKHMETSHINA ET AL.: "Absorption Behavior of Acid Gases in Protic Ionic Liquid/", 《ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING》 * |
| X. WANG ET AL.: "Enhanced iodine uptake in ionic liquid by biomass, solvents,", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY》 * |
| 马云倩等: "功能化离子液体为溶剂的多酸脱硫性能", 《化工学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112337285A (zh) * | 2019-08-08 | 2021-02-09 | 北京化工大学 | 一种铁基离子脱硫液及其再生方法 |
| CN112263894A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-01-26 | 西南石油大学 | 一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法及设备 |
| CN116656331A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-29 | 西南石油大学 | 一种溶蚀改造页岩气层强化吸附气解吸的溶蚀剂及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109550367B (zh) | 2021-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2014253837B2 (en) | Absorbent, process for producing an absorbent, and process and device for separating off hydrogen sulphide from an acidic gas | |
| CN109550365B (zh) | 一种离子液体吸收剂及提高离子液体吸收性能的方法 | |
| CN109550366A (zh) | 一种金属基离子液体吸收剂及应用 | |
| CN103752163B (zh) | 一种复配型脱硫浆液及其制备方法 | |
| RU2664929C1 (ru) | Способ биологического превращения бисульфида в элементарную серу | |
| CN109550367A (zh) | 一种离子液体脱硫系统及方法 | |
| CN102527214A (zh) | 一种脱除气体中硫化氢的方法 | |
| Frare et al. | Hydrogen sulfide removal from biogas using Fe/EDTA solution: gas/liquid contacting and sulfur formation | |
| CN103768916A (zh) | 一种氧化脱硫和硫磺回收方法 | |
| CN100469420C (zh) | 一种低浓度硫化氢废气的净化方法 | |
| US5648054A (en) | Double loop liquid-liquid H2 S removal process | |
| CN110876883B (zh) | 脱除气体中硫化氢的湿式氧化还原的方法 | |
| WO2018009497A1 (en) | Method of reducing hydrogen sulfide levels in liquid or gaseous mixtures | |
| CN103524310B (zh) | 一种mtbe深度脱硫的方法 | |
| CN102218260B (zh) | 一种脱除恶臭气体中硫化物的吸收剂 | |
| CN102019141A (zh) | 一种液相催化氧化净化含硫化氢尾气方法 | |
| CN105688645A (zh) | 一种超高硫容脱硫剂及其制备方法与应用 | |
| Mohammadi et al. | Analysis and evaluation of the biogas purification technologies from H2S | |
| CN100375651C (zh) | 一种多元复合脱硫催化剂 | |
| CN113019107A (zh) | 一种铁基离子液体湿法氧化硫化氢和脱除二氧化碳的方法 | |
| CN103894058B (zh) | 一种利用多金属氧酸盐脱除硫化氢气体的方法 | |
| CN103768913B (zh) | 一种脱除气体中硫化氢和硫醇的方法 | |
| CN102051244A (zh) | 高酸性石油天然气的高效净化脱硫剂 | |
| CN114073992B (zh) | 一种氧化还原脱硫工艺的富氧再生装置和方法及应用 | |
| Gao et al. | Advances on research of H2S removal by deep eutectic solvents as green solvent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250353 West New City University Science Park, no.3501, Daxue Road, Changqing District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences) Country or region after: China Address before: 250353 West New City University Science Park, no.3501, Daxue Road, Changqing District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: Qilu University of Technology Country or region before: China |