[发明专利]一种以低共熔溶剂为介质的硫化氢液相氧化脱除法

说明书

本发明公开了一种以低共熔溶剂为介质的硫化氢液相氧化脱除的方法，属于化工分离领域。本发明以酰胺衍生物、二醇衍生物中一种或几种混合物作为氢键供体，咪唑盐、季铵盐或胆碱作为氢键受体，按一定摩尔比混合，由此得到多种功能化的低共熔溶剂，这些低共熔溶剂具有稳定的物理化学性质、廉价易制备、对H₂S气体具有优良的溶解度、易回收等特性。本发明所设计的低共熔溶剂可面向各种类型的含硫气源中的H₂S气体，高效地实现对H₂S气体的选择性捕集，并经常温液相氧化法将富集的H₂S快速转化为高纯度的硫磺，而低共熔溶剂经干燥后可再生重新利用，整个过程具有脱硫效率高、操作条件温和、能耗小、无VOCs排放等优点，是一种新型绿色高效的H₂S氧化脱除法。

技术领域

本发明属于化工分离领域，涉及一种硫化氢的脱除及其资源化利用的方法，具体是将硫化氢在低共熔溶剂中富集后经室温高效液相氧化转化为硫磺的方法。

背景技术

硫化氢(H₂S)是一种具有强腐蚀性、可燃性的剧毒气体，其广泛存在于天然气、炼厂气、合成气等气体燃料中，也出现在煤层气、沼气等工农业气体中。H₂S的存在不仅严重威胁环境和人身安全，而且在气体输送和利用过程中还会引起设备和管路腐蚀、催化剂中毒等。如何将剧毒性和高腐蚀性的H₂S气体进行安全可靠地存储和绿色高效地资源化利用是最具挑战的课题之一，而发展高效的硫化氢分离技术是降低大气中H₂S浓度最为行之有效的策略。目前，工业现行的捕集并脱除H₂S的方法主要包括干法和湿法两大类。常见的干法脱硫如膜分离法、固体吸附-催化氧化法、气相Claus法等。与干法相比，湿法脱除H₂S一直是工业过程的技术主流，最具典型的醇胺法，其应用过程中也存在诸多瓶颈问题：(1)捕集并脱除H₂S过程的能耗高；(2)多数醇胺吸收剂具有挥发性，在使用过程中会产生挥发性物质(VOCs)排放进入大气，形成二次污染；(3)有机胺易降解、或氧化导致脱硫效率降低。因此，发展绿色高效的H₂S捕集方法具有极为重要的科学和现实意义。