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用于吸收酸性气体的含胺基离子液体及其制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种含胺基的离子液体及其制备方法与应用,特别是利用该含胺基离子液体吸收CO2、H2S、SO2等酸性气体的方法。所述离子液体含有伯胺、仲胺、叔胺中的一种或几种,其阳离子来源于有机多胺类物质,阴离子来源于无机酸或有机酸,是将有机多胺与无机酸或有机酸混合后经酸碱中和反应而制得的。本发明的离子液体成本低、制备方法简单,可用于酸性气体的富集,天然气、炼厂气、沼气、煤气、合成气、焦炉气、裂解气、烟气、机动车尾气等含酸气体的脱酸精制,以及适当空间和操作环境下气体的净化,吸收能力强,平衡时间短;且吸收了酸性气体的离子液体可通过降压和升温释放出酸性气体,恢复离子液体的吸收能力,其重复吸收性能良好。

著录项

  • 公开/公告号CN101993378A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-03-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国石油大学(北京);

    申请/专利号CN201010279634.7

  • 申请日2010-09-10

  • 分类号C07C211/14(20060101);C07C209/02(20060101);C07C309/30(20060101);C07C303/32(20060101);C07C63/08(20060101);C07C53/10(20060101);C07C51/41(20060101);B01D53/78(20060101);B01D53/81(20060101);B01D53/62(20060101);B01D53/50(20060101);B01D53/52(20060101);

  • 代理机构11127 北京三友知识产权代理有限公司;

  • 代理人韩蕾

  • 地址 102249 北京市昌平区府学路18号

  • 入库时间 2023-12-18 02:00:44

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-05-15

    授权

    授权

  • 2012-03-07

    著录事项变更 IPC(主分类):C07C211/14 变更前: 变更后: 申请日:20100910

    著录事项变更

  • 2011-05-18

    实质审查的生效 IPC(主分类):C07C211/14 申请日:20100910

    实质审查的生效

  • 2011-03-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明是关于化工领域中一种含胺基的功能化离子液体及其制备方法与应用,特别是利用该含胺基离子液体吸收酸性气体或者进行含酸气体脱酸净化的方法。

背景技术

天然气、炼厂气、油田伴生气、沼气、煤层气、煤气、合成气等往往含有CO2、H2S等酸性气体,这些酸性气体的存在对气体的后续加工和利用都会产生不良的影响,因此需要对其进行脱酸处理。此外,烟气、机动车尾气等一般含有CO2、SO2等酸性气体,这些酸性气体会污染空气,并导致温室效应,因此在排放前需要脱除SO2,或者是将CO2等收集并封存。酸性气体的吸收及脱除在工业生产、家居利用、环境改善、大气保护等方面均有着及其重要的意义。

目前,醇胺法是工业生产中广泛应用的气体脱酸方法。该方法以有机醇胺(例如一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、二异丙醇胺DIPA、N-甲基二乙醇胺MDEA等)的水溶液作为吸收剂,用于CO2、H2S、SO2等酸性气体的吸收。醇胺溶液对酸性气体有着较大的吸收能力,常温常压下每摩尔醇胺能吸收CO2、SO2或H2S约0.5摩尔。尽管醇胺法具有净化纯度高、烃类吸收少、工业经验丰富等优点,但是醇胺本身具有一定的挥发性,在使用过程中会因为挥发而对需要净化的气体造成二次污染,并造成环境污染和吸收剂损失。

离子液体是由阴阳离子构成的且在常温附近呈液态的盐类,是一种新兴的溶剂、反应介质和催化剂。离子液体具有不挥发、离子结构可设计、液态存在温度范围宽、稳定性好、环境友好等优点,在萃取分离、催化反应、气体吸收等方面有着广阔的应用前景。离子液体用作酸性气体的吸收剂,可以弥补传统醇胺挥发的缺点,不会污染需要净化的气体和环境,不会因为挥发而造成吸收剂损失。目前,已有一些研究者在离子液体吸收酸性气体方面进行了有益的探索。

US20060251558A1报道用丁基甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]+[BF4]-)和丁基甲基咪唑乙酸盐([bmim]+[CH3COO]-)两种离子液体的水溶液吸收CO2,在吸收温度24℃、CO2分压0.3MPa、水含量14%时,CO2在丁基甲基咪唑乙酸盐离子液体中的平衡吸收量接近0.25mol/mol离子液体;在吸收温度24℃、CO2分压0.7MPa、水含量0.2%时,CO2在丁基甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中的平衡吸收量接近0.10mol/mol离子液体;该类离子液体对CO2的吸收能力远小于传统的醇胺吸收剂。

Eleanor D.Bates等(J.Am.Chem.Soc.,2002,124(6):926-927)报道用[1-丁基-3-(1-胺基丙基)咪唑]四氟硼酸盐离子液体吸收CO2,在常温常压下吸收3h,CO2在离子液体中的吸收量接近0.5mol/mol离子液体,其吸收能力与传统的一乙醇胺、二异丙醇胺等传统吸收剂的吸收能力相当,但是该离子液体的粘度大,合成成本高。

CN1709553A报道了以氨基酸为阴离子的离子液体,可用于CO2的吸收,常温常压下CO2在离子液体中的吸收量可达0.5mol/mol离子液体。

WO2008/123651A1公开了用烷基咪唑盐、烷基吡咯盐、烷基哌啶盐、烷基吡啶盐、烷基吗啉盐离子液体吸收SO2,发现烷基咪唑盐的吸收效果远优于其它四类离子液体。30℃附近,SO2在咪唑盐离子液体中的最佳吸收量接近1.7mol/mol离子液体;该类离子液体合成步骤复杂,成本高,粘度大,限制了其应用。

Jun Huang等(Chem.Commun.,2006,4027-4029)报道用1,1,3,3-四甲基胍为阳离子的离子液体吸收SO2,20℃时SO2在离子液体中的吸收量达到1.6mol/mol离子液体;该类离子液体的成本高,限制了其应用范围。

Weize Wu等(Angew.Chem.Int.Ed.,2004,43:2415-2417)报道1,1,3,3-四甲基胍乳酸盐离子液体吸收SO2,40℃、0.12MPa时SO2在离子液体中的吸收量达到1.7mol/mol离子液体,但是该类离子液体对CO2的吸收效果不好,且成本高。

张锁江等(J.Chem.Eng.Data,2007,52:596-599,CN1327934C)报道了用醇胺羧酸盐离子液体吸收SO2的方法,25℃时,SO2在该类离子液体中的吸收量为0.4~1.91mol/mol离子液体;该类离子液体的热稳定性不佳,加热解吸时的温度不能太高。

可以看到,已报道的用于酸性气体吸收的离子液体的阳离子多来源于咪唑、吡啶、胍、醇胺等,离子液体的合成步骤复杂,成本高,且每摩尔离子液体吸收CO2一般不超过0.5摩尔,吸收SO2一般不超过2.0摩尔。

因此,开发低成本离子液体,并提高离子液体对酸性气体的吸收能力,对于离子液体在酸性气体吸收方面的工业应用有着重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种廉价的含胺基离子液体,用其吸收CO2、H2S、SO2等酸性气体,解决传统有机醇胺吸收剂由于挥发而导致的净化气体二次污染、环境污染和吸收剂损失等问题,并大幅度提高对酸性气体的吸收能力。

为达上述目的,本发明提供了一种用于吸收酸性气体的含胺基离子液体,该离子液体含有伯胺、仲胺、叔胺中的一种或多种,有别于传统的阳离子多来源于咪唑、吡啶、胍、醇胺等的离子液体,本发明的离子液体中的阳离子是来源于有机多胺类物质。具体地说,本发明的含胺基离子液体是将有机多胺与无机酸或有机酸混合后经酸碱中和反应而制得的。具有成本低、制备方法简单的优点。

根据本发明的具体实施方案,本发明中,所述有机多胺选自乙二胺、丙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、多乙烯多胺、己二胺、苯二胺、甲苯二胺、烷基甲苯二胺、苯三胺中的一种或多种;优选的,所述有机多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、多乙烯多胺或烷基甲苯二胺。

根据本发明的具体实施方案,本发明中,所述无机酸或有机酸选自盐酸、硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、磷酸、硼酸、磺酸、对甲苯磺酸、甲基磺酸、三氟甲磺酸、四氟硼酸、六氟磷酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、三氟乙酸、苯甲酸、苯乙酸、环戊基甲酸、环己基甲酸中的一中或多种;优选的,所述无机酸或有机酸为盐酸、硫酸、硝酸、对甲苯磺酸、四氟硼酸、六氟磷酸、乙酸或苯甲酸。

本发明还提供了所述含胺基离子液体的制备方法,其中是将所述有机多胺与无机酸或有机酸混合,经酸碱中和反应,制得所述含胺基离子液体。具体的,可以是将有机多胺与无机酸或有机酸混合、在水溶液或小分子醇溶液中进行酸碱中和反应,反应温度为-50℃至100℃,反应压力不高于1MPa,搅拌反应0.5h至10h,合成离子液体。

根据本发明的具体实施方案,本发明的制备所述含胺离子液体吸收酸性气体的方法包括步骤:

步骤1:将有机多胺溶于水、乙醇或甲醇中,配成一定浓度的溶液;本发明中,通常控制有机多胺溶液浓度为30%~80%;

步骤2:将无机酸或有机酸溶于水、乙醇或甲醇中,配成一定浓度的溶液;本发明中,通常控制酸溶液浓度为30%~80%;

步骤3:将一定量的有机多胺溶液加入离子液体合成装置内,搅拌;称取一定量的酸溶液,分批缓慢加入到有机多胺溶液中,控制合成温度为-50℃至100℃,优选合成温度为-10℃至50℃,搅拌0.5h至10h,优选1h至5h;

步骤4:停止反应,蒸发溶剂、真空干燥,得到含胺基的离子液体。

根据本发明的具体实施方案,本发明在制备所述离子液体时,所述有机多胺的摩尔数与无机酸或有机酸的摩尔数之比(即上述步骤3中有机多胺溶液中的有机多胺与酸溶液中酸的比例)不大于n∶1且不小于1∶m,其中n为无机酸或有机酸分子中氢质子的个数,m为有机多胺分子中胺基的个数。根据本发明的优选具体实施方案,所述有机多胺的摩尔数与无机酸或有机酸的摩尔数之比为1∶2~n∶1。

本发明还提供了所述的含胺离子液体在用于吸收酸性气体中的应用。本发明的离子液体在应用时,可以是纯液态或纯固态形式,也可以是溶于水溶液或醇溶液中的形式,也可以是负载在多孔固体材料上,也可以与其它吸收剂复配使用。具体可以是用于酸性气体的富集,天然气、炼厂气、沼气、煤气、合成气、焦炉气、裂解气、烟气、机动车尾气等含酸气体的脱酸精制,以及适当空间和操作环境下气体的净化,具有替代传统有机醇胺的潜力,有着广泛的应用前景。

本发明还提供了一种利用所述的含胺离子液体吸收酸性气体的方法,该方法包括步骤:将所述含胺离子液体以纯液态、纯固态、水溶液、醇溶液的形式,或是负载在多孔固体材料上,或是与其它吸收剂复配使用,用于吸收酸性气体。

根据本发明的具体实施方案,本发明的利用所述的含胺离子液体吸收酸性气体的方法中,所述欲被吸收的酸性气体为:CO2、H2S、SO2纯气体或与其它气体的混合物,或者是天然气、炼厂气、油田伴生气、沼气、煤层气、煤气、合成气、烟气或机动车尾气含有的酸性气体,或者是某一空间或操作环境下的酸性气体。

根据本发明的具体实施方案,本发明的利用所述含胺离子液体吸收酸性气体的方法中,控制吸收温度为-20℃至50℃,吸收压力为10MPa以内。作为优选的实施方案,控制吸收温度为0℃至40℃,吸收压力为0.1MPa至5MPa。

本发明中利用所述含胺离子液体吸收酸性气体,每摩尔离子液体可吸收CO2、H2S、SO2等酸性气体2摩尔以上,具有吸收能力强、平衡时间短等优点。

根据本发明的具体实施方案,本发明的利用所述含胺离子液体吸收酸性气体的方法,还包括:在所述离子液体吸收酸性气体后,通过降压和/或升温的方式脱除离子液体中的酸性气体的步骤,可恢复离子液体的吸收能力。其中,所述降压是将压力降至1kPa至1MPa,所述升温是将温度升至60℃至150℃。

综上所述,本发明的技术方案具有以下有益效果:

(1)与现有技术中的咪唑、吡啶、胍类离子液体相比,本发明提供的离子液体的合成原料廉价易得,原料成本低;离子液体通过酸碱一步中和反应制备,合成工艺过程简单;制备过程无副产物,属于原子经济反应,制备过程绿色化,适合大规模生产;

(2)本发明离子液体与传统的醇胺吸收剂以及报道的咪唑、吡啶、胍、醇胺类离子液体相比,对酸性气体的吸收能力强,每摩尔离子液体可吸收CO2、H2S、SO2等酸性气体超过2摩尔,且不会对净化气体造成二次污染,具有无环境污染、吸收剂不会挥发损失等优点。

(3)本发明的离子液体在吸收了酸性气体后可通过降压和升温释放出酸性气体,恢复离子液体的吸收能力,其重复吸收性能良好,可循环利用,无二次污染,应用范围广,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明,但不能对本发明的实施范围构成任何限定。

1.离子液体的制备实施例

实施例1

离子液体的合成装置为三口烧瓶,装有搅拌浆、滴液漏斗和冷凝回流管。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的三乙烯四胺(TETA),用水稀释到浓度为60m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的四氟硼酸(HBF4),用水稀释到浓度为60m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌3h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[TETAH]+[BF4]-离子液体。

实施例2

离子液体的合成装置为三口烧瓶,装有搅拌浆、滴液漏斗和冷凝回流管。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的三乙烯四胺(TETA),用水稀释到浓度为60m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取两倍摩尔的四氟硼酸(HBF4),用水稀释到浓度为60m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌3h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[TETAH2]2+2[BF4]-离子液体。

对实施例1、实施例2的离子液体进行红外光谱分析,与TETA标准谱图进行对比,分析数据记录如下表。

  离子液体  vH-O  vas(-NH2) vs(N-H) vs(C-H)δs(N-H)δs(-CH2)  δC-H  vs(C-N)  γβ  TETA  -  3371 3278 293116001457  1352  1076  -  [TETAH]+[BF4]-  3600  3363 3269 292216091461  1364  1063  765  [TETAH2]2+2[BF4]-  3616  - 3275 286716081467  1353  1066  766

实施例3

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的四乙烯五胺(TEPA),用水稀释到浓度为50m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的硝酸(HNO3),用水稀释到浓度为60m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌4h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[TEPAH]+[NO3]-离子液体。

实施例4

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的六乙烯七胺(HEHA),用无水乙醇稀释到浓度为40m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的对甲苯磺酸(PTS),用无水乙醇稀释到浓度为40m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌2h。将反应后的液体蒸发脱除大部分乙醇,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[HEHAH]+[PTS]-离子液体。

实施例5

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的五乙烯六胺(PEHA),用水稀释到浓度为40m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的盐酸(HCl),用水稀释到浓度为50m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌2h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[PEHAH]+[Cl]-离子液体。

实施例6

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的多乙烯多胺(PEPA),用无水乙醇稀释到浓度为50m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的苯甲酸(BA),用无水乙醇稀释到浓度为60m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌4h。将反应后的液体蒸发脱除大部分乙醇,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[PEPAH]+[BA]-离子液体。

实施例7

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的三乙烯四胺(TETA),用水稀释到浓度为50m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取二分之一TETA摩尔数的硫酸(H2SO4),用水稀释到浓度为50m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌3h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到2[TETAH]+[SO4]2-离子液体。

实施例8

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的六乙烯七胺(HEHA),用水稀释到浓度为40m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取2倍HEHA摩尔数的对硝酸(HNO3),用水稀释到浓度为50m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌2h。将反应后的液体蒸发脱除大部分水,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[HEHAH2]2+2[NO3]-离子液体。

实施例9

离子液体的合成装置同上。将三口烧瓶置于冰水浴中。称取一定量的二乙基甲苯二胺(DETDA),用无水乙醇稀释到浓度为60m%,加入三口烧瓶中并搅拌。称取等摩尔的乙酸(HAc),用无水乙醇稀释到浓度为70m%,加入滴液漏斗中,缓慢滴入三口烧瓶中。滴加完毕后继续在冰水浴中搅拌5h。将反应后的液体蒸发脱除大部分乙醇,之后用真空干燥箱60℃干燥24h,得到[DETDAH]+[Ac]-离子液体。

2.利用本发明的离子液体对酸性气体进行吸收的实施例

实施例10

离子液体吸收酸性气体的装置为带有压力和温度显示以及电磁搅拌的不锈钢密闭容器。将准确称量的实施例1中合成的[TETAH]+[BF4]-离子液体加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入CO2气体,在吸收温度20℃、常压下吸收CO2,约0.5h达到平衡,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为1.5。

实施例11

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例4中合成的[HEHAH]+[PTS]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入CO2气体,在吸收温度15℃、吸收压力2MPa下吸收CO2,约1h达到平衡,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为3.8。

实施例12

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例6中合成的[PEPAH]+[BA]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入CO2气体,在吸收温度30℃、吸收压力5MPa下吸收CO2,约0.5h达到平衡,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为2.5。

实施例13

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例5中合成的[PEHAH]+[Cl]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入CO2气体,在吸收温度10℃、吸收压力1MPa下吸收CO2,约1.5h达到平衡,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为2.9。

实施例14

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例4中合成的[HEHAH]+[PTS]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入H2S气体,在吸收温度20℃、常压下吸收H2S,约1h达到平衡,吸收的H2S与离子液体的摩尔比为3.0。

实施例15

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例6中合成的[PEPAH]+[BA]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入H2S气体,在吸收温度30℃、吸收压力1.5MPa下吸收H2S,约0.5h达到平衡,吸收的H2S与离子液体的摩尔比为2.3。

实施例16

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例7中合成的2[TETAH]+[SO4]2-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入H2S气体,在吸收温度10℃、吸收压力1MPa下吸收H2S,约1.5h达到平衡,吸收的H2S与离子液体的摩尔比为3.1。

实施例17

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例3中合成的[TEPAH]+[NO3]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入SO2气体,在吸收温度10℃、吸收压力2MPa下吸收SO2,约1.5h达到平衡,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为2.8。

实施例18

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例9中合成的[DETDAH]+[Ac]-离子液体加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入SO2气体,在吸收温度30℃、吸收压力3MPa下吸收SO2,约1h达到平衡,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为1.3。

实施例19

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例4中合成的[HEHAH]+[PTS]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入SO2气体,在吸收温度20℃、吸收压力4MPa下吸收SO2,约1h达到平衡,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为4.2。

实施例20

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例8中合成的[HEHAH2]2+2[NO3]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入SO2气体,在吸收温度30℃、吸收压力2MPa下吸收SO2,约1h达到平衡,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为2.9。

实施例21

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。将准确称量的实施例2中合成的[TETAH2]2+2[BF4]-离子液体水溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入SO2气体,在吸收温度25℃、吸收压力3MPa下吸收SO2,约1.5h达到平衡,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为1.5。

实施例22

离子液体吸收酸性气体的装置同实施例10。首先将实施例1中合成的[TETAH]+[BF4]-离子液体与等质量的环丁砜配成混合溶液,将准确称量的混合溶液加入吸收装置内,置于恒温水浴中,开启电磁搅拌,向吸收装置内通入CO2气体,在吸收温度25℃、吸收压力5MPa下吸收CO2,约0.5h达到平衡,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为2.6。

实施例23

将准确称量的实施例4中合成的[HEHAH]+[PTS]-离子液体溶解于少量无水乙醇,与多孔硅胶混合搅拌1h,之后蒸发除去大部分乙醇,再用真空干燥箱80℃干燥24h,得到负载[HEHAH]+[PTS]-离子液体的固体吸附剂。固体吸附剂吸附酸性气体的装置为带有压力和温度显示的不锈钢密闭容器。将吸附剂装入吸附装置内,置于恒温水浴中,向吸附装置内通入CO2气体,在吸附温度20℃、吸附压力1MPa下吸附CO2,约1h达到平衡,吸附的CO2与离子液体的摩尔比为3.2。

实施例24

将准确称量的实施例6中合成的[PEPAH]+[BA]-离子液体溶解于少量无水乙醇,与中性氧化铝混合搅拌1h,之后蒸发除去大部分乙醇,再用真空干燥箱80℃干燥24h,得到负载[PEPAH]+[BA]-离子液体的固体吸附剂。固体吸附剂吸附酸性气体的装置为带有压力和温度显示的不锈钢密闭容器。将吸附剂装入吸附装置内,置于恒温水浴中,向吸附装置内通入H2S气体,在吸附温度25℃、吸附压力1MPa下吸附H2S,约1h达到平衡,吸附的H2S与离子液体的摩尔比为2.2。

3.本发明的离子液体吸收酸性气体后的解吸及重复吸收实施例

实施例25

将实施例11得到的吸收了CO2的[HEHAH]+[PTS]-离子液体继续存于吸收装置内,置于恒温油浴中,开启电磁搅拌,打开装置的出气阀,在80℃、常压下解吸CO2,15min时解吸率达到90%,45min解吸率达到98%。将解吸了CO2的离子液体继续在吸收温度15℃、吸收压力2MPa下吸收CO2,之后再在80℃、常压下解吸45min。如此重复,在第5次吸收时,吸收的CO2与离子液体的摩尔比为3.4。

实施例26

将实施例15得到的吸收了H2S的[PEPAH]+[BA]-离子液体继续存于吸收装置内,置于恒温油浴中,开启电磁搅拌,打开装置的出气阀,在85℃、常压下解吸H2S,20min解吸率达到96%。将解吸了H2S的离子液体继续在吸收温度30℃、吸收压力1.5MPa下吸收H2S,之后再在85℃、常压下解吸20min。如此重复,在第5次吸收时,吸收的H2S与离子液体的摩尔比为2.0。

实施例27

将实施例17得到的吸收了SO2的[TEPAH]+[NO3]-离子液体继续存于吸收装置内,置于恒温油浴中,开启电磁搅拌,打开装置的出气阀,在85℃、常压下解吸SO2,30min解吸率达到97%。将解吸了SO2的离子液体继续在吸收温度10℃、吸收压力2MPa下吸收SO2,之后再在85℃、常压下解吸30min。如此重复,在第5次吸收时,吸收的SO2与离子液体的摩尔比为2.5。

实施例28

将实施例23得到的吸附了CO2的负载[HEHAH]+[PTS]-离子液体的固体吸附剂继续存于吸附装置内,置于恒温油浴中,打开装置的出气阀,在120℃、30kPa下脱附CO2,10min时脱附率达到98%。将脱附了CO2的固体吸附剂继续在吸附温度20℃、吸附压力1MPa下吸附CO2,之后再在120℃、30kPa下脱附10min。如此重复,在第5次吸附时,吸附的CO2与离子液体的摩尔比为2.9。

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