[发明专利]硫化氢吸收液的制备、再生方法及硫化氢的脱除方法

说明书

本发明公开了一种硫化氢吸收液的制备、再生方法及硫化氢的脱除方法，硫化氢吸收液的制备方法，包括如下步骤：季铵盐类受氢体和酰胺类供氢体加热反应后制备得到低共熔溶剂，低共熔溶剂与含有三价铁盐的复配氧化剂复配制备得到含有氧化剂的低共熔溶剂，即得硫化氢吸收液。该含有氧化剂的低共熔溶剂中的三价铁可以将硫化氢氧化为单质硫，进而将硫化氢除去。该硫化氢吸收液对硫化氢的吸收容量大，且吸收液的制备简单、原料价格低廉。

技术领域

本发明属于化工分离技术领域，具体涉及一种硫化氢吸收液的制备、再生方法及硫化氢的脱除方法，用于脱除煤制合成气中硫化氢。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

合成氨化工生产中，原料气的来源是煤制合成气，在煤气化的过程中，煤中含的硫元素大部分会以硫化氢的形式进入合成气，在合成气制备尿素的反应中，硫化氢的存在不仅使得人身安全产生隐患，而且工业生产中的硫化氢还会引起金属管道和装置的腐蚀，更让化工生产操作者无法接受的还有硫化氢能造成催化剂中毒，进一步会影响中间产品及最终产品的质量，因此需要将硫化氢脱除。硫化氢易燃易爆，硫化氢的燃烧分解产物为二氧化硫。无论把硫化氢直接排放或者燃烧后排放，都会对大气环境造成影响。因此，不论是从环境保护的角度还是工业生产的角度都必须对硫化氢进行脱除净化。

目前，工业上应用的脱除硫化氢的技术很多，各有特色。传统脱除硫化氢的方法根据脱硫剂的物理形态可分类为干法脱除硫化氢和湿法脱除硫化氢两大类。现在所用的脱硫方法还存在：有些脱硫剂的成本较高、脱硫装置占地面积较大，脱硫剂不能再生，使得需要经常更换脱硫剂，不能回收利用，使得脱除硫化氢的成本较高，有的产生的脱硫液都具有一定的毒性，废液处理技术不成熟，使得工业应用受到了限制，容易造成对环境的二次污染；有的存在易堵塔、硫磺回收率低、能耗高、运行费用高等问题，有的脱硫液稳定性不好，工业中经常需要采用二十四小时不间断的添加方式，并且脱硫液的pH值需要保持在8-10之间，才有利于催化剂的性能。最近实验研究比较多的用来脱除硫化氢的主要是离子液体法，离子液体具有一定的优点：饱和蒸汽压较小，较低的熔点，良好的稳定性，种类多等。但发明人发现，现实工业应用中，大多数离子液体还存在一些缺陷：大多数功能化离子液体制备过程较为复杂，多需两步或是多步合成，合成之后需进一步的提纯，而且提纯困难。因此，相对于传统的有机溶剂而言，离子液体制备复杂、成本较高。这是目前限制离子液体在工业生产中大规模应用的最主要原因；大多数离子液体的生物相容性较差，对人体及水生生物体具有潜在的细胞毒性，所用原料价格比较昂贵等。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种硫化氢吸收液的制备、再生方法及硫化氢的脱除方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种硫化氢吸收液的制备方法，包括如下步骤：

季铵盐类受氢体和酰胺类供氢体加热反应后制备得到低共熔溶剂，低共熔溶剂与含有三价铁盐的复配氧化剂复配制备得到含有氧化剂的低共熔溶剂，即得硫化氢吸收液。

三价铁盐直接对硫化氢进行氧化吸收，是进行的湿法氧化法，需要有一定的溶剂将硫化氢吸收后铁盐才能较充分的发生氧化反应，三价铁盐溶液对硫化氢的吸收作用有限，且受环境温度影响较大，导致硫化氢不能被氧化完全，且溶液本身的溶剂容易挥发，损失较大，需要大量补充。

低共熔溶剂的作用就是作为吸收硫化氢的吸收剂。硫化氢在通过这种吸收剂的过程中，低共熔剂的极性较大，利用自身氢键的作用对硫化氢进行物理吸附，选择性吸附性能好，对硫化氢的吸收容量较大，实验表明，对硫化氢的吸收容量达3.2mol/kg，使氧化剂能够与硫化氢充分接触发生反应从而较容易的将吸附的硫化氢脱除干净，且低共熔溶剂的蒸汽压小，少挥发，溶剂的损失较少，在整个反应过程中补充量很少，能够再生多次循环使用。