[发明专利]一种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法

说明书

本发明涉及的是一种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法，所述离子液体复配剂吸收脱除硫磺尾气中羰基硫条件为：吸收温度为20^oC‑60^oC，含COS的硫磺尾气体积空速为0.01h^‑1‑10 h^‑1，羰基硫的脱除率达80%‑99.5%；将失效后的离子液体复配剂在90 ^oC‑120 ^oC加热2h‑5h，通过将吸收后的COS解吸后，实现离子液体复配剂的再生，再生后的离子液体复配剂循环使用；离子液体复配剂由醇胺溶液、离子液体、吸收强化剂、水混合制得。本发明通过离子液体复配剂中醇胺溶液化学吸收和离子液体物理吸收的协同作用，有效的提高了COS的脱除率，可深度脱除硫磺尾气中COS。

技术领域

本发明涉及硫磺尾气净化领域，具体涉及一种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法。

背景技术

硫磺尾气中主要含有H₂S、SO₂、COS、CS₂和单质硫蒸汽等含硫成分，是天然气和石油炼制行业的酸性气体经过硫磺回收装置后从制硫单元排出的尾气。目前硫磺尾气的处理工艺主要是荷兰Shell公司开发的SCOT工艺，其过程为：先经过加氢还原将各种形态硫转化为H₂S，再用醇胺溶液吸收脱除大部分的H₂S以实现尾气净化，净化后的尾气通过焚烧转化为毒害性较小的SO₂后高空排放。

新的气体排放标准（GB31570-2015）中，硫磺尾气焚烧后SO₂的控制指标由原来标准的960mg/Nm³降低到100mg/Nm³；对于环境容量受限的经济发达地区，实际控制更降低到了50mg/Nm³。实际工况中，采用加氢还原硫化物时，受硫磺尾气组成的不同、COS含量多少的差别，以及催化剂使用时间的长短等因素影响，并不能使COS完全转化成H₂S。因而，当没有被转化的COS浓度高时，由于目前工业用的胺脱处理过程中对COS的脱除率很低，仅有30%左右，导致硫磺尾气加氢处理后COS含量高于50mg/Nm³的情况较多，硫磺尾气焚烧后，很难达到GB31570-2015要求的SO₂小于100mg/Nm³的控制指标。

目前羰基硫的胺脱处理主要不足：（1）COS脱除率低。通常为保证高效脱除无机硫化物H₂S，吸收剂中含水量均较大，这样不利于有机硫化物COS的溶解，因此其脱COS的性能均较差。（2）吸收剂再生成本高。针对 COS 在水溶液中溶解度小的特点，为强化吸收，提高其脱除率，吸收剂中会加入一定量的异丙醇，增强因子最大可达4（现代化工，第 24 卷，19-22，2004）。但该法的缺陷是：由于异丙醇的沸点较低（82.45 ^oC），在吸收剂加热再生过程中有大量的损失，为保证COS脱除率，需要不断的添加异丙醇，使得运行成本不断的提高。

综上所述，提供一种可以低成本的高效脱除的羰基硫的方法是本领域亟待解决的问题。

离子液体作为一种高效的“绿色有机溶剂”，具有独特的性能：有较宽的液态范围；不挥发；几乎没有蒸汽压；不易爆炸；较好的热稳定性和化学稳定性。利用对有机硫尤其是COS具有良好溶解性和热稳定性的离子液体复配剂脱除硫磺尾气中羰基硫，对硫磺尾气污染物控制具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法，这种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法用于解决目前工业用的胺脱处理过程中对COS的脱除率很低的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种利用离子液体复配剂脱除羰基硫的方法：