一种苯系物溶液脱硫的方法技术

本发明专利技术公开了一种苯系物溶液脱硫的方法，包括如下具体步骤：在错流型分离设备装置中用聚砜类反渗透膜将高压腔体和低压腔体相隔开，将待处理苯系物溶液经压缩变成高压液体进入高压腔体，在高压腔体中通过反渗透膜，部分溶液进入低压腔体，剩余硫含量高的苯系溶液经过限流隔板，通过压缩泵排出；与此同时，与待脱硫溶液相对应的硫含量小于0.1ppm的99.9％苯系溶液进入低压腔体，并将低压腔体中渗透过来的苯系物溶液排出，即为脱硫后的苯系物溶液。该方法可用于脱除苯系物溶液中含50‑500ppm的C1～C4硫杂质，可使含硫量降至1ppm以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业原料提纯处理或者工业污水处理
，具体来说，涉及一种从苯系物溶液中脱除硫化氢和含C1-C4的硫醇的方法。
技术介绍
苯和酚都是良好的原料与溶剂，既可以作为合成原料又可以作为良好的溶剂参与合成。但目前大多数工业产品中都含有一定量的硫化氢与含碳量为C1-C4的含硫杂质，需脱硫以保护下游的敏感催化剂，以防失活。目前，加氢脱硫、氧化脱硫以及吸附脱硫是主要的脱硫手段。加氢脱硫技术是在氢气和催化剂的作用下，组分中的硫化物进行氢解，转化成相应的烃和H2S，从而脱除硫杂原子。设备组装成本高，生产投资大；加氢脱硫反应条件严格，随着脱硫率要求越来越高，条件更苛刻，且对苯环会发生加氢反应生成环己烷，造成含苯环物质的损失。氧化脱硫技术是利用氧化剂将噻吩类硫化物氧化成具有较强极性的亚砜或砜类物质，极性强的砜类物质可以通过萃取等措施脱除，从而降溶液中的硫含量。根据氧化剂的不同，可以将氧化脱硫技术分为两大类：H2O2体系和氧气/空气/臭氧体系，目前无论是H2O2和氧气/空气/臭氧的氧化脱硫体系，都难以大规模推广，若待脱硫溶液中含酚，则酚会被氧化，造成损失。吸附脱硫是从早前气体吸附脱硫引荐过来的，主要是利用分子筛等(金属氧化物：氧化锌、氧化镍以及氧化铝等)多孔物质通过物理或化学吸附作用脱除汽油中的硫化物。吸附脱硫在吸附量上存在瓶颈，且绝大多数吸附剂在含苯环化合物的体系中吸附含硫化合物有着明显的性能下降，即含有苯环的化合物与含硫化合物会发生竞争吸附。目前，仍然缺少便捷有效的方法脱除含苯环化合物溶液体系中小分子量的含硫杂质。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，利用膜分离技术，提供一种高效环保、操作简单的苯系物溶液脱硫的方法。本专利技术膜分离方法用于苯系物溶液中脱除小分子量的含硫杂质，特别是在酚类溶液中脱除硫化氢和含碳量为C1-C4的硫醇有较好的效果。本专利技术具有分离速度快、产品纯度高、操作简单以及设备费用低等特点，所用的聚砜类反渗透膜，生产成本低且可重复多次使用。本专利技术上述目的是通过以下技术方案予以实现：一种苯系物溶液脱硫的方法，包括如下具体步骤：S1.在错流型分离设备装置中用聚砜类反渗透膜(5)将高压腔体(4)和低压腔体(6)相隔开，以10～30ml/min的流速从待脱硫溶液进料口(1)通入含硫杂质浓度为50～500ppm的待脱硫苯系物溶液，以10～30ml/min的流速从苯系溶液进料口(3)通入与待脱硫溶液相对应的硫含量小于0.1ppm的99.9％苯系物溶液；S2.对高压腔体(4)中含硫杂质的苯系物溶液进行加压至99.9％苯系溶液渗透压的1.25～10倍，在高压腔体(4)中通过聚砜类反渗透膜(5)苯系物溶液进入低压腔体(6)，剩余硫含量高的苯系溶液经过限流隔板(8)，通过压缩泵(11)从硫含量高的苯系溶液出口(10)排出；S3.在产品出口(7)以10～30ml/min的流速将低压腔体(6)中渗透过来的苯系物溶液排出，即为脱硫后的苯系物溶液。优选地，步骤S1中所述聚砜类反渗透膜是将聚砜多孔支撑层置于间苯二胺和均苯三甲酰氯中反应并漂洗制得。优选地，所述聚砜多孔支撑层是以无纺布作为支撑基材，用聚砜溶液经涂布、凝固和漂洗处理制得。优选地，所述聚砜溶液包括吡咯烷酮1～10份、N,N-二甲基甲酰胺75～85份和聚砜10～20份。优选地，步骤S1所述的聚砜类反渗透膜的孔径为10～100nm。优选地，步骤S2中所述的硫杂质包括硫化氢和含C1～C4的硫醇。上述苯系物溶液脱硫的方法在含硫苯系物工业废水脱硫处理中的应用也在本专利技术的保护范围内。优选地，所述的含硫苯系物为苯、苯酚、苯甲醇、苯甲酸、甲苯、乙苯、双酚A或对二苯酚中的一种以上。优选地，脱硫后的苯系物溶液含硫量可降至1ppm以下。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术是利用反渗透的原理，对含硫的苯系物溶液进行加压至超过其渗透压，使苯系物溶液透过半透膜向低压侧转移，从而达到分离效果，获得较纯的渗透液，而杂质硫则留在高压侧，由此达到脱硫的目的。本专利技术是利用物理的方法，且聚砜类反渗透膜可重复利用，具有简单高效、设备投资少、能耗小和绿色环保的优点。附图说明图1为自制的错流型分离设备装置。其中，1为待脱硫溶液进料口；2为压缩泵；3为苯系溶液进料口；4为高压腔体；5为反渗透膜；6为低压腔体；7为产品出口；8为限流隔板；9为隔板；10为硫含量高的苯系溶液出口；11为压缩泵。具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例1自制的错流型分离设备装置，如图1所示。其中，1为待脱硫溶液进料口；2为压缩泵；3为苯系溶液进料口；4为高压腔体；5为反渗透膜；6为低压腔体；7为产品出口；8为限流隔板；9为隔板；10为硫含量高的苯系溶液出口；11为压缩泵。待处理苯系溶液的处理过程：在错流型分离设备装置中用聚砜类反渗透膜5将高压腔体4和低压腔体6相隔开，将待处理苯系溶液由待脱硫溶液进料口1进入压缩泵2，经压缩变成高压液体进入高压腔体4，在高压腔体中通过反渗透膜5，部分溶液进入低压腔体6，剩余硫含量高的苯系溶液经过限流隔板8，通过压缩泵11从硫含量高的苯系溶液出口10排出；与此同时，将与待脱硫溶液相对应的硫含量小于0.1ppm的99.9％苯系溶液经苯系溶液进料口3进入低压腔体6，吸收渗透过来的溶液后经产品出口7流出，即为脱硫后的苯系物溶液。实施例2聚砜类反渗透膜的制备将5g吡咯烷酮、75g二甲基酰胺以及10g聚砜颗粒在80℃下混合，充分搅拌形成聚砜溶液，以无纺布作为支撑层，将冷却至室温的聚砜溶液均匀涂布在无纺布上，用刮刀刮平整，静置使其凝固形成聚砜多孔支撑层，将聚砜多孔支撑层置于间苯二胺中浸湿，与均苯三甲酰氯反应，最后用去离子洗净残留在表面液体，得到平均孔径为27nm的聚砜类反渗透膜。实施例3将聚砜类反渗透膜切成正方形切片，置于中间平台上。高压腔体加入100毫升含硫量为10ppm的苯酚，低压腔体加入100毫升硫含量小于0.1ppm的99.9％的苯酚，对高压腔体进行加压至1.8MPa，加压3分钟，从低压腔体逐渐放出溶液。取第1分钟、第3分钟、第5分钟放出的溶液，分析溶液的含硫量。分析结果见表1。表1苯酚产品含硫量表时间含硫量/ppm脱硫率/％第1分钟0.2492.0第3分钟0.2491.6第5分钟0.2591.0实施例4在自制的错流型分离设备中，将聚砜类反渗透膜切成正方形切片，置于中间平台上。高压腔体加入80毫升含硫量为50ppm的甲苯，低压腔体加入100毫升硫含量小于0.1ppm的99.9％的甲苯，对高压腔体进行加压至1.5MPa，加压3分钟，从低压腔体逐渐放出溶液。取第1分钟、第3分钟、第5分钟放出的溶液，分析溶液的含硫量。分析结果见表2。表2甲苯产品含硫量表时间含硫量/ppm脱硫率/％第1分钟0.4599.1第3分钟0.4799.1第5分钟0.5399.0实施例5在自制的错流型分离设备中，将聚砜类反渗透膜切成正方形切片，置于中间平台上。高压腔体加入50毫升含硫量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯系物溶液脱硫的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.在错流型分离设备装置中用聚砜类反渗透膜(5)将高压腔体(4)和低压腔体(6)相隔开，以10～30ml/min的流速从待脱硫溶液进料口(1)通入含硫杂质浓度为50～500ppm的待脱硫苯系物溶液，以10～30ml/min流速从苯系溶液进料口(3)通入与待脱硫溶液相对应的硫含量小于0.1ppm的99.9％苯系物溶液；S2.对高压腔体(4)中含硫杂质的苯系物溶液进行加压至99.9％苯系溶液渗透压的1.25～10倍，在高压腔体(4)中通过聚砜类反渗透膜(5)苯系物溶液进入低压腔体(6)，剩余硫含量高的苯系溶液经过限流隔板(8)，通过压缩泵(11)从硫含量高的苯系溶液出口(10)排出；S3.在产品出口(7)以10～30ml/min的流速将低压腔体(6)中渗透过来的苯系物溶液排出，即为脱硫后的苯系物溶液。

【技术特征摘要】
1.一种苯系物溶液脱硫的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.在错流型分离设备装置中用聚砜类反渗透膜(5)将高压腔体(4)和低压腔体(6)相隔开，以10～30ml/min的流速从待脱硫溶液进料口(1)通入含硫杂质浓度为50～500ppm的待脱硫苯系物溶液，以10～30ml/min流速从苯系溶液进料口(3)通入与待脱硫溶液相对应的硫含量小于0.1ppm的99.9％苯系物溶液；S2.对高压腔体(4)中含硫杂质的苯系物溶液进行加压至99.9％苯系溶液渗透压的1.25～10倍，在高压腔体(4)中通过聚砜类反渗透膜(5)苯系物溶液进入低压腔体(6)，剩余硫含量高的苯系溶液经过限流隔板(8)，通过压缩泵(11)从硫含量高的苯系溶液出口(10)排出；S3.在产品出口(7)以10～30ml/min的流速将低压腔体(6)中渗透过来的苯系物溶液排出，即为脱硫后的苯系物溶液。2.根据权利要求1所述的苯系物溶液脱硫的方法，其特征在于，步骤S1中所述聚砜类反渗透膜是将聚砜多孔支撑层置于间苯二胺和均苯三甲酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦继锦，叶嘉辉，孙大雷，方岩雄，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44