本发明专利技术提出了一种新型胍基磁性离子液体脱除硫化氢气体的方法。本发明专利技术提出一种有胺基、分子量小且粘度低的胍基磁性离子液体作为脱硫剂，将H2S进行吸收并将其氧化成硫单质来实现气体的脱硫净化。单质硫回收之后，再向反应后的离子液体中通入空气或氧气使其能够再生循环利用。同传统的脱硫方法相比，本脱硫工艺过程几乎不会造成吸收剂的损失，具有较大的H2S溶解度和较强的H2S氧化能力，并且在吸收过程中不发生副反应，二次污染小，克服了传统脱硫工艺副盐多、易污染等问题，在工业气体净化领域有着很好的发展前景。领域有着很好的发展前景。
【技术实现步骤摘要】
一种新型胍基磁性离子液体脱除硫化氢气体的方法
[0001]本专利技术涉及气体净化
，涉及一种新型胍基磁性离子液体的制备及脱除气体中硫化氢的应用，具体涉及一种新型胍基离子液体脱除硫化氢气体的方法。此脱硫方法中，此类离子液体脱硫剂有胺基，增强了与酸性H2S的亲和力，并且分子量小，粘度低，有较好的传质效果，输送功耗低，无污染、无副反应、脱硫率高、再生后可循环利用，是一种新型的绿色环保型硫化氢脱除工艺。
技术背景
[0002]由于有关SOx和NOx等废气对大气造成环境污染的法规的实施，柴油和汽油等燃油品的深度脱硫已引起越来越多的关注。催化工艺需要高温、高压、能源成本高，有效消除燃料中难降解硫化物的能力有限。硫化氢是含硫有机物分解或金属硫化物与酸作用而产生的一种气体。无色，具有臭鸡蛋味，易挥发，燃烧时可产生蓝色火焰，是许多工业生产过程中的副产物。全世界硫化氢中毒事件时有发生，在我国，硫化氢中毒占职业性急性中毒的第二位，仅次于一氧化碳中毒。硫化氢气体严重威胁着从业人员的生命安全，需要引起高度重视。
[0003]在过去的几十年里，已经发展了替代燃油脱硫技术，如氧化、萃取、吸附、生物脱硫等。氧化脱硫由于脱硫效率高而前景广阔，但所用的氧化剂也会氧化燃油中的碳氢化合物以及有机含硫化合物，大大降低了燃油的质量。萃取法因其操作条件温和、简单而受到越来越多的关注，但它不能改变燃料油中化合物的化学结构，因此对燃料油的质量影响不大。此外，使用的一些有机溶剂由于其可燃性和挥发性会引起进一步的环境和安全问题。
[0004]离子液体是由阴阳离子构成的离子型化合物，且在室温条件下是不易挥发的液体，其阴阳离子既可是无机离子也可是有机离子，表现出突出的可设计性、超溶解性、宽电化学窗口和高热化学稳定性的特点。基于金属基离子液体良好的氧化性、氧化还原可逆性和稳定性，及在有机溶剂中的超溶解性而构建的非水相离子液体湿法氧化脱硫工艺取得了快速发展，被用于燃料油的能谱分析。许多芳香族离子液体由于其相似的π
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π相互作用，在芳香族硫组分与甲苯之间表现出较低的选择性，而且会部分溶解在燃油中，从而改变燃油的成分，污染燃油。因此，迫切需要找到一种新型的、脱硫效率高、选择性好、对油脂污染小、可回收性好的室温离子液体。磁性离子液体不仅具有传统离子液体的优良性能，而且对附加磁体的响应强，很容易分离和重复使用。
[0005]中国专利号为CN202110747808.6，名称为“一种可再生使用的复配型离子液体脱硫剂及其制备方法和应用”中提出了一种对羰基硫、二硫化碳以及硫醇等有机硫脱除效果好，吸附饱和后通过加热使吸附的有机硫脱附，并且可以多次再生重复使用的脱硫剂。中国专利号为CN202110292619.4，名称为“铁铜离子液体脱硫剂、制备方法及脱硫方法”中提出了硫容量高、脱硫效果好、再生性能稳定的新型铁铜离子液体的制备方法，可以直接作为工业用硫。中国专利号为CN201210088605.1，名称为“双金属反应活性中心离子液体脱硫剂的制备方法及其应用”中提出了由有机络合Co或Fe阳离子与络合Fe阴离子组成的双金属反应
活性中心离子液体，适用于脱除硫醇、硫醚、噻吩等有机硫和无机H2S，有机硫脱除率达90
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100wt％，H2S脱硫效率达95
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100wt％。中国专利号为CN202011355696.1，名称为“一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法及设备”中提出了一种针对含硫气体的离子液体脱硫方法和设备，有效地避免了富液在运输和再生过程中，存在管道堵塞、结垢，硫磺分离难，离子液体再生缓慢等问题。
[0006][TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体脱硫技术的特点是吸收剂无毒、能一步将H2S转变成元素S,H2S的脱除率可达99％以上。相比于其他离子液体，而[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体对模型油无污染，表现出良好的提取性能。由于溶解度差异与甲苯组分有关，π
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甲苯和咪唑环之间的π相互作用对增强相互溶解度起着关键作用，所以，[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体对燃油的污染比咪唑基离子液体小得多。此外，[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体黏性小，具有较好的稳定性，萃取实验传质速度快。因此，本专利提出了[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的方法，并应用于气体脱硫中。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的之一是提供一种[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体作为液相吸收体系来催化氧化脱除硫化氢的方法，在N2环境下，将等摩尔比例的无水FeCl3和[TMG]Cl混合形成液体混合物，过滤后真空干燥得到[TMG][FeCl4]，加入一定量的FeCl3即可获得。此脱硫方法中，此类离子液体脱硫剂有胺基，增强了与酸性H2S的亲和力，并且分子量小，粘度低，有较好的传质效果，输送功耗低，无污染、无副反应、脱硫率高、再生后可循环利用。
[0008]本专利技术所述的[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体包含有阳离子和阴离子，所述的阳离子为[TMG]+
，所述的阴离子为Cl/xFeCl3‑
，其中阳离子[TMG]+
与阴离子Cl/xFeCl3‑
的摩尔比为1:1。
[0009]优选的是：所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的磁化率是59.1
×
10
‑6emu/g。
[0010]本专利技术的第二个目的是提供上述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的制备方法。[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的合成制备过程的步骤如下：
[0011](1)将0.1mol 1,1,3,3
‑
四甲基胍在剧烈搅拌下加入25ml乙腈中。然后在2小时内滴入少量过量的盐酸，再连续搅拌4小时。反应结束后，除去溶剂，中间产物[TMG]Cl在60℃的低压下干燥2小时。在N2环境下，将等摩尔比例的无水FeCl3和[TMG]Cl混合形成液体混合物。将混合物过滤，真空干燥，得到[TMG][FeCl4]。最后，在[TMG][FeCl4]中加入一定量的FeCl3，得到[TMG]Cl/xFeCl3。
[0012](2)所述FeCl3是无水FeCl3，纯度为99％；
[0013](3)1,1,3,3
‑
四甲基胍、乙腈、盐酸纯度为99％；
[0014](5)所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的原料[TMG][FeCl4]和FeCl3的纯度为99％以上；
[0015](6)所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的制备过程是在N2环境下，将等摩尔比例的无水FeCl3和[TMG]Cl混合形成液体混合物，过滤后真空干燥得到[TMG][FeCl4]，加入一定量的FeCl3即可获得；
[0016]本专利技术的第三个目的是提供[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体脱除硫化氢气体的方法，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型胍基磁性离子液体脱除硫化氢气体的方法，其特征在于，包括步骤：磁性离子液体的合成与表征。在剧烈搅拌下，将1,1,3,3
‑
四甲基胍添加到乙腈中，反应后将少量摩尔过量的盐酸逐滴添加到溶液中，并将混合物再连续搅拌反应后去除溶剂，并在低压下将中间产物[TMG]Cl干燥。其次，在N2气氛下混合等摩尔比的无水FeCl3和[TMG]Cl以形成液体混合物。过滤混合物并在真空下干燥，以获得[TMG][FeCl4]。最后，将额外量的FeCl3添加到[TMG][FeCl4]中获得[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体。(1)将1,1,3,3
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四甲基胍与乙腈充分混合搅拌后，将少量盐酸逐滴加到溶液中，并继续搅拌充分反应后制备[TMG]Cl；(2)在N2环境下将无水FeCl3和[TMG]Cl充分混合得到[TMG][FeCl4]，过量的FeCl3与[TMG][FeCl4]混合得到[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体；(3)将硫化氢气体通入到所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体中，发生催化氧化反应从而吸收、脱除硫化氢；(4)脱硫反应结束后的所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体进行再生循环利用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体的原料中包含有阳离子和阴离子，所述的阳离子为[TMG]
+
，所述的阴离子为Cl/xFeCl3‑
，其中阳离子[TMG]
+
与阴离子Cl/xFeCl3‑
的摩尔比为1:1。所述FeCl3是无水FeCl3，纯度为99％；所述1,1,3,3
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四甲基胍、乙腈、盐酸纯度为99％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的[TMG]Cl/xFeCl3新型胍基磁性离子液体制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红如，程华农，张婷，王晓，滕云，王英龙，谭心舜，郑世清，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：
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