[發(fā)明專利]功能化離子液體及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210530628.3
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103059062A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣智猛
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波豪城合成革有限公司
• 主分類號: C07F9/54
• 分類號: C07F9/54;C07D233/70;B01D53/14;B01D53/52
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種吸收硫化氫的功能化離子液體及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

硫化氫是一種具有腐蝕性的酸性氣體，石油煉制等化工行業(yè)生產(chǎn)過程中均會產(chǎn)生大量有害的硫化氫氣體，威脅人身安全而且會引起金屬管道和設(shè)備腐蝕，造成更為嚴(yán)重的安全隱患，若將其直接排放會對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

工業(yè)上脫除硫化氫的方法有很多,其中廣泛采用的是具有突出優(yōu)點的濕法氧化法。濕法氧化法脫硫時,由堿性吸收液吸收硫化氫,生成硫氫化物和硫化物,在催化劑作用下氧化成硫磺和水,催化劑在空氣或氧氣中再生后繼續(xù)使用。此方法具有脫硫效率高及脫硫劑可循環(huán)使用等突出優(yōu)點。但是,由于反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行需保持脫硫液為弱堿性，且必須定期補充脫硫液并調(diào)控pH值，工藝操作過程復(fù)雜,大量廢棄的脫硫液造成嚴(yán)重的二次污染。

中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上公開了一種脫除硫化氫的方法，將含硫化氫的廢氣在180～320℃下與主要成份為ZnO-TiO₂-Al₂O₃的脫硫劑接觸，將硫化氫和有機硫同時脫除。該方法雖然具有脫硫效率高的優(yōu)點，但由于固體吸收劑ZnO-TiO₂-Al₂O₃再生是個大問題，在解決硫化氫污染的同時，又產(chǎn)生了大量的固體廢物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于吸收硫化氫，吸收效率高、吸收過程不需要調(diào)控PH和添加脫硫液、吸收后不產(chǎn)生廢物且經(jīng)過加熱即可再生的功能化離子液體。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種功能化離子液體，其陽離子結(jié)構(gòu)式如下式（I）或下式?(Ⅱ)所示：

??

??（I）?????????????????或????????????(Ⅱ)

所述-C₆H₁₃、-C₅H₁₁、-C₁₈H₃₇為直鏈烷烴；

其陰離子結(jié)構(gòu)式如下式（Ⅲ）或下式?(Ⅳ)所示：

?

??(Ⅲ)???????????或???(Ⅳ)。

所述的功能化離子液體的用于吸收廢氣中的硫化氫。

所述的功能化離子液體的所吸收的廢氣溫度為5℃～30℃。

所述的功能化離子液體吸收的廢氣中硫化氫氣體的分壓為0.001～0.1MPa。

所述的功能化離子液體在對硫化氫吸收過程中，通過調(diào)整氣體流速來調(diào)整硫化氫在功能化離子液體中的停留時間，停留時間短達(dá)不到吸收效果，停留時間過長會浪費吸收時間，而吸收效果不會有明顯增長，因此適宜的停留時間為5~30分鐘。

所述的功能化離子液體在對硫化氫吸收飽和以后可以通過加熱達(dá)到解吸，從而達(dá)到重復(fù)利用的目的，溫度低解吸效果差，溫度高解吸效果好但會浪費能源，因此適宜的解吸溫度為70℃～160℃。

所述功能化離子液體在解吸過程中，可以在功能化離子液體中通入氮氣以便使功能化離子液體加熱均勻，加快功能化離子液體再生的過程。

本發(fā)明所述的功能化離子液體可以采用如下方法合成：

(1)室溫下，將季磷鹽過離子交換柱生產(chǎn)強堿性離子液體；

(2)將步驟(1)所得強堿性離子液體與酮混合于溶劑中，反應(yīng)12-36小時；

(3)將步驟(2)所得反應(yīng)物在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中50-90℃下蒸發(fā)0.5-10小時；

(4)將步驟(3)所得混合物減壓干燥即可。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

離子液體的揮發(fā)性極低，使離子液體在吸收過程中,相比普通方法具有兩個方面的優(yōu)點：

1、本發(fā)明功能化離子液體的飽和蒸汽壓極低不易揮發(fā)，吸收和解吸過程損失少；

2、本發(fā)明的功能化離子液體對硫化氫吸收效率高，通過簡單加熱達(dá)到解吸，且經(jīng)過解吸后可重復(fù)使用，再生簡單，吸收后不產(chǎn)生廢物，解決了吸收后的廢物處理的問題，吸收過程不需要補充脫硫液并調(diào)控pH值，適用于各地區(qū)推廣使用。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行更為全面的描述。