System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低共熔溶剂及其应用和利用低共熔溶剂吸收VOCs的方法技术_技高网

一种低共熔溶剂及其应用和利用低共熔溶剂吸收VOCs的方法技术

技术编号:41085226 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-25 13:47
本发明专利技术涉及油气回收技术领域,公开了一种低共熔溶剂及其应用和利用低共熔溶剂吸收VOCs的方法,其特征在于,所述低共熔溶剂含有至少一对氢键受体‑氢键供体;其中,所述低共熔溶剂中,氢键受体的总用量与氢键供体的总用量的物质的量的比为1:0.1‑10;氢键受体选自氯化胆碱、四丁基溴化铵、四辛基氯化铵、薄荷醇和百里香酚中的一种或两种以上;氢键供体选自有机酸。本发明专利技术所述的低共熔溶剂在用于吸收VOCs时,能够实现VOCs的深度减排。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气回收,具体涉及一种低共熔溶剂及其应用和吸收vocs的方法。


技术介绍

1、

2、当前油库和炼化企业采用的油气回收方法主要为冷凝、吸附、吸收和膜分离工艺的一种或多种组合。随着环保政策日趋严格,油库和炼化企业的 vocs排放指标逐渐出现近零、净零排放趋势,大批正在运行的油气回收装置已经或即将面临排放不达标的境况。因此有必要针对运行装置出口较低浓度vocs的深度减排,开发vocs回收新方法和新技术。

3、吸收技术是利用气体在吸收剂中的溶解实现气体回收的方法,具有工艺成熟、设备简单等优点。汽油、柴油等矿物油是常用油气吸收剂,但由于具有较高的挥发性,一般作为高浓度油气前处理吸收剂,无法实现vocs毫克级排放。离子液体具有功能可设计、不易挥发、性质稳定等特点,在芳烃回收等vocs吸收领域已有诸多研究报道。但离子液体价格昂贵、合成复杂、存在一定毒性等问题也限制了其工业化应用。

4、专利申请cn113786705a采用石墨烯为吸附剂对冷凝后的低浓度油气进行回收。其中吸附系统由两个以上吸附罐组成,吸附罐底部与汽油储罐之间设置自回油管路,吸附罐顶部连解吸系统。石墨烯理论比表面积可达2630 m2/g,因此作为吸附材料具有较大的吸附容量,可实现vocs深度减排。但石墨烯平均孔径仅为1nm,约为c2~c4烷烃动力学分子直径的2~2.5倍。较小的孔径不利于分子扩散,增大了脱附难度,难以实现吸附质的深度解吸,降低了石墨烯使用寿命;此外,高昂的价格也成为石墨烯在油气回收领域工业化应用的重要限制因素。>

5、专利申请cn111471479a针对吸附法富集的油气组分采用吸收工艺实现油气回收。具体过程为:在装油管线上设置一吸收油罐,当有轻质油品装车作业时,装车油品中的一部分作为吸收油进入油气回收装置,吸收了有机物后的富吸收油再混入装车油品中;当没有轻质油品装车时,自动形成由富吸收油泵—吸收油罐—吸收塔构成的吸收油循环流程,用系统内存留的吸收油循环吸收装置独自运行过程中从吸附床上脱附下来的有机物。该专利技术提供了一种流程简单,适合于缺少方便吸收油条件的油气回收吸收油工艺。但装车轻质油挥发性高,吸收过程仍有较高浓度的vocs气体在吸收系统连续循环,存在vocs泄漏的风险。

6、专利申请cn104096452a采用冷却油作为吸收剂进行油气的前端处理,该油气回收工艺包括将未处理油气通过输送风机和输气管送入吸收塔内,吸收塔内通过吸收剂吸收未处理油气中的碳氢化合物,吸收剂的挥发气和未被吸收的油气从吸收塔顶排出,通过开启的进气阀排入活性炭吸收塔,活性炭吸收塔吸收饱和后进气阀关闭排泄阀开启,被吸附后的高浓度解吸油气通过真空泵排入吸收塔内,在吸收塔的一侧设有出油口通过出油管及回油泵,将吸收塔内吸收的吸收剂和油料送入储油罐内,吸收塔的一侧设有吸收剂的换热器和冷却循环设备。该工艺能够有效回收油气中的各种碳氢化合物,将吸收率提高到99%以上,可大大减轻不易脱附解吸的气体对活性炭的影响,从而实现碳氢化合物的有效回收。但该专利技术仅能实现油气排放浓度<25g/m3,无法实现vocs深度减排,更难以达到毫克级排放标准。

7、低共熔溶剂作为一类新型绿色溶剂,是氢键供体组分(如醇、有机酸、酰胺等)和氢键受体组分(如季铵/磷盐、萜类等)通过分子间氢键作用形成的液体混合物,性质与离子液体相似,但具有制备简单、价格低、环境友好、生物兼容性好优点。低共熔溶剂被认为是极具发展前景的有机溶剂和离子液体替代溶剂,在电化学、化工分离、催化反应、材料制备和生物化工等领域引起广泛关注。低共熔溶剂作为吸收剂的可行性已在碳捕集、酸碱气体治理等领域得到证实,在vocs治理领域尚处于起步阶段。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中,油气回收时排放出的vocs浓度较高的问题,提供一种低共熔溶剂及其应用和吸收vocs的方法,该低共熔溶剂作为吸收剂,能够实现vocs的深度减排。

2、为了实现上述目的,本专利技术一方面提供一种低共熔溶剂,所述低共熔溶剂含有至少一对氢键受体-氢键供体;

3、其中,所述低共熔溶剂中,氢键受体的总用量与氢键供体的总用量的物质的量的比为1:0.1-10;

4、所述氢键受体选自氯化胆碱、四丁基溴化铵、四辛基氯化铵、薄荷醇和百里香酚中的一种或两种以上;

5、所述氢键供体选自有机酸。

6、优选地,所述有机酸选自乙酰丙酸和/或c6-c18的脂肪酸。

7、优选地,所述c6-c18的脂肪酸选自正己酸、正辛酸、正癸酸、月桂酸、棕榈油酸和油酸中的一种或两种以上。

8、优选地,当所述低共熔溶剂含有氯化胆碱-乙酰丙酸时,所述氯化胆碱- 乙酰丙酸中,氯化胆碱与乙酰丙酸的物质的量的比为1:2-4。

9、优选地,当所述低共熔溶剂含有四丁基溴化铵-油酸时,所述四丁基溴化铵-油酸中,四丁基溴化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

10、优选地,当所述低共熔溶剂含有四辛基氯化铵-油酸时,所述四辛基氯化铵-油酸中,四辛基氯化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

11、优选地,当所述低共熔溶剂含有薄荷醇-月桂酸时,所述薄荷醇-月桂酸中,薄荷醇与月桂酸的物质的量的比为1:1-3。

12、优选地,当所述低共熔溶剂含有薄荷醇-油酸时,所述薄荷醇-油酸中,薄荷醇与油酸的物质的量的比为1:1-3。

13、本专利技术第二方面提供一种上述低共熔溶剂在吸收vocs中的应用。

14、本专利技术第三方面提供一种利用上述低共熔溶剂吸收vocs的方法,所述方法包括:将低共熔溶剂与含有vocs的废气进行接触;

15、其中,所述接触的温度为0-40℃,优选为10-30℃;

16、所述低共熔溶剂与所述含有vocs的废气的液气比为1-50l/m3,优选为 5-25l/m3。

17、优选地,所述含有vocs的废气中vocs的含量为0.1-100g/m3,优选为0.1-25g/m3。

18、优选地,所述接触操作在吸收塔中进行。

19、优选地,所述吸收塔的操作压力为0.1-1mpa,优选为0.1-0.5mpa。

20、优选地,所述吸收塔填装有规整填料和/或散堆填料。

21、优选地,所述规整填料选自孔板波纹填料、板波纹填料、丝网波纹填料和格栅组合填料中的一种或两种以上。

22、优选地,所述散堆填料选自拉西环、鲍尔环、阶梯环、矩鞍环和共轭环的一种或两种以上。

23、本专利技术所述的低共熔溶剂在用于吸收vocs时,能够实现vocs的深度减排。相较于常规矿物油溶剂,本专利技术所述的低共熔溶剂最大的优势在于其极低的饱和蒸汽压,因此可避免吸收过程中因挥发造成的环境二次污染和损失的问题;此外,低共熔溶剂功能可设计,即通过调控氢键供体和氢键受体的结构和组成,可以获得兼具高吸收容量和吸收速率的低共熔溶剂。

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【技术保护点】

1.一种低共熔溶剂,其特征在于,所述低共熔溶剂含有至少一对氢键受体-氢键供体;

2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述有机酸选自乙酰丙酸和/或C6-C18的脂肪酸。

3.根据权利要求2所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述C6-C18的脂肪酸选自正己酸、正辛酸、正癸酸、月桂酸、棕榈油酸和油酸中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有氯化胆碱-乙酰丙酸时,所述氯化胆碱-乙酰丙酸中,氯化胆碱与乙酰丙酸的物质的量的比为1:2-4。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有四丁基溴化铵-油酸时,所述四丁基溴化铵-油酸中,四丁基溴化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有四辛基氯化铵-油酸时,所述四辛基氯化铵-油酸中,四辛基氯化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有薄荷醇-月桂酸时,所述薄荷醇-月桂酸中,薄荷醇与月桂酸的物质的量的比为1:1-3。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有薄荷醇-油酸时,所述薄荷醇-油酸中,薄荷醇与油酸的物质的量的比为1:1-3。

9.权利要求1-8中任意一项所述的低共熔溶剂在吸收VOCs中的应用。

10.一种利用权利要求1-9中任意一项所述的低共熔溶剂吸收VOCs的方法,其特征在于,所述方法包括:将低共熔溶剂与含有VOCs的废气进行接触;

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述含有VOCs的废气中VOCs的含量为0.1-100g/m3,优选为0.1-25g/m3。

12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述接触操作在吸收塔中进行;

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述吸收塔填装有规整填料和/或散堆填料;

...

【技术特征摘要】

1.一种低共熔溶剂,其特征在于,所述低共熔溶剂含有至少一对氢键受体-氢键供体;

2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述有机酸选自乙酰丙酸和/或c6-c18的脂肪酸。

3.根据权利要求2所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述c6-c18的脂肪酸选自正己酸、正辛酸、正癸酸、月桂酸、棕榈油酸和油酸中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有氯化胆碱-乙酰丙酸时,所述氯化胆碱-乙酰丙酸中,氯化胆碱与乙酰丙酸的物质的量的比为1:2-4。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有四丁基溴化铵-油酸时,所述四丁基溴化铵-油酸中,四丁基溴化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,当所述低共熔溶剂含有四辛基氯化铵-油酸时,所述四辛基氯化铵-油酸中,四辛基氯化铵与油酸的物质的量的比为1:3-5。

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【专利技术属性】
技术研发人员:宋云飞尹树孟黄兆贺单晓雯宫中昊于辉
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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