[發明專利]一種離子液體用于脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的方法

在審

• 申請號: 201811437305.3
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109569195A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 雷志剛;程俊;代成娜;王梓洋;幕明利;于剛強
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種離子液體用于脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的方法，屬于分離純化技術領域。采用離子液體及其混合溶液作為吸收劑吸收氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚時，產品純度高，離子液體的不揮發性使其幾乎沒有溶劑損失，離子液體再生簡單，可循環使用，同時離子液體對于管路及設備完全沒有腐蝕性。總之，此項技術不僅避免了使用傳統溶劑所帶來的高消耗量和環境污染等問題，而且設備簡單，投資少，能耗低。

技術領域

本發明涉及一種離子液體用于脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的方法。屬于分離純化技術領域。

背景技術

揮發性有機物(Volatile Organic Compounds)，即VOCs在常溫下很容易揮發，多數具有刺激性氣味，對人體和環境產生危害。VOCs是二次污染的前體物，能夠引起光化學煙霧和霧霾天氣，同時引發溫室效應和臭氧層破壞等環境問題。二甲基硫醚和二甲基二硫醚作為常見的VOC類型化合物被廣泛應用于化工生產中，它們可以作為化工生產中的生產原料、有機溶劑和有機合成中間體等。它們不僅具有VOC類物質的普遍性質，而且氣味閾值極低，這增大了處理的難度。由于其含有硫元素，燃燒后會產生二氧化硫造成二次污染，所以工廠普遍采取的催化燃燒處理其他有機物的方法并不適用于它們。同時，對于吸附的方法，由于吸附劑的吸附容量有限且再生困難的缺點也不是一種有效的方法。本發明采用離子液體作為吸收劑，離子液體具有無毒，幾乎不揮發，化學穩定性和熱穩定性，對VOCs溶解度高等優點，采用離子液體作為吸收劑時，吸收塔塔頂產品純度高(離子液體不夾帶到產品氣之中)，吸收塔壓降小，壽命長。在溶劑回收階段，由于離子液體幾乎不揮發，通過簡單的閃蒸就可以回收再利用，流程簡單，能耗低，符合工業上節能減排小型化的要求，故本發明采用離子液體作為吸收劑脫除氣體中的二甲基硫醚和二甲基二硫醚。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子液體用作溶劑脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的方法，應用吸收的方法以離子液體作為吸收劑且離子液體可循環利用，氣體產品中的可凝性組分的含量小于2000ppm。

本發明提出了一種以離子液體為吸收劑脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的方法，該方法采用離子液體作為吸收劑。吸收塔操作條件為溫度0-100℃、壓力0.1-10MPa、理論塔板數為5-20。原料氣從吸收塔塔底進入，離子液體作為吸收劑從塔頂加入，原料氣中二甲基硫醚、二甲基二硫醚含量均為0.01％-40％(摩爾分數)，溶劑比為0.1-20(溶劑比為加入吸收塔IL與原料氣質量流量之比)，從塔頂得到的產品中二甲基硫醚、二甲基二硫醚含量都小于2000ppm；塔底富含二甲基硫醚、二甲基二硫醚的離子液體進入常溫常壓氣液分離器，脫除離子液體中所吸收的少量原料氣，釜殘液則通過閃蒸罐解吸離子液體中的二甲基硫醚、二甲基二硫醚，閃蒸罐操作條件為：溫度100-200℃，壓力0.01-0.9bar，閃蒸罐底部采出的離子液體循環使用，頂部采出的氣相經冷凝后進入下一步處理流程。

原料氣為氮氣、空氣、二氧化碳。

吸收劑可以是單一離子液體或兩種離子液體的混合溶液，離子液體陽離子可以為咪唑類、吡啶類、季銨鹽類等，陰離子可以為雙三氟甲磺酰亞胺、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、硫酸二乙酯等。

與現有技術相比，該技術具有極大的優越性：采用離子液體及其混合溶液作為吸收劑吸收氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚時，產品純度高，離子液體的不揮發性使其幾乎沒有溶劑損失，離子液體再生簡單，可循環使用，同時離子液體對于管路及設備完全沒有腐蝕性。總之，此項技術不僅避免了使用傳統溶劑所帶來的高消耗量和環境污染等問題，而且設備簡單，投資少，能耗低。

附圖說明

圖1高壓下離子液體脫除氣體中二甲基硫醚、二甲基二硫醚的工藝流程圖；

B1—吸收塔；B2—氣液分離器；B3—閃蒸罐；S—吸收劑，F—原料氣；D—塔頂產品；G1—少量原料氣；G2—二甲基硫醚、二甲基二硫醚；W—脫除二甲基硫醚、二甲基二硫醚的吸收劑。