CN104117274A - 一种联合脱硫脱磷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种联合脱硫脱磷的方法，首先制备铁基离子液体和Fe-M基离子液体（M=Cu、Mn、Zn或Pd），然后将含硫化氢和磷化氢的混合气先通入铁基离子液体中脱硫，之后将其通入Fe-M基离子液体中脱磷，这样联合脱除体系中的硫化氢和磷化氢得到净化气；将铁基离子液体、Fe-M基离子液体再生并循环使用。本发明是一种绿色高效的脱除硫化氢、磷化氢气体的工艺，可以用于净化含硫化氢和磷化氢的工业原料气、化工生产过程气、工业生产尾气等体系。还具有脱除效率较高、无二次污染、脱除剂可再生循环使用、成本低廉等特点。

Description

一种联合脱硫脱磷方法

技术领域

本发明涉及一种联合脱硫脱磷方法，具体是指联合脱除混合气体系中的硫化氢和磷化氢，是一种绿色高效的脱除工艺，属于大气污染控制以及废物资源化领域。

背景技术

H₂S是一种有毒、有害且带有刺激性臭味的无色气体。PH₃是无色气体，带有鱼腥样臭味、易燃且剧毒。磷化工生产废气、密闭电石炉废气、电石制乙炔气等体系中均同时存在大量的H₂S、PH₃杂质气，体系复杂，属于难净化的有毒污染物，不仅危害人体健康，污染环境，而且还会腐蚀设备和管道，并引起后续生产工艺催化剂中毒，因而严重制约着工业深加工，危及生产安全，并为废物资源化利用带来难题。因此必须将体系中的硫磷杂质气体脱除。

脱硫的常用方法一般分为湿法脱硫和干法脱硫。湿法脱硫适用于粗脱硫，脱硫效率较高，因而应用比较广泛。其不足之处在于，由于大多数反应催化体系为水溶液，随着反应的进行，副产物水不断地稀释着该催化反应体系，导致催化剂活性浓度降低，因此为了使反应或生产得以进行，必须不断地向反应体系中补充催化剂，最终导致产生大量废水，这样一方面增加了运行费用，另一方面使体系中存在硫堵和盐堵等问题，而且脱硫产物硫磺回收困难；干法脱硫主要应用于精脱硫，同样存在脱硫剂再生困难的问题，另外其催化剂难以适应大气量工艺过程。

磷化氢的脱除技术按照所处介质和反应条件的不同，也可分为干法和湿法两种。干法脱磷是利用粉末或者颗粒吸附剂和催化剂来脱除磷化氢，或者直接燃烧来脱除。干法脱磷过程中，反应物和产物都是干粉状态，因此不存在腐蚀等问题，但是脱磷效率并不高，反应速率也比较慢。湿法脱磷原理与干法中金属氧化物吸收的原理类似，都是利用磷化氢还原性达到将其脱除的目的。不同之处在于，湿法脱磷是在液相中进行的，包括浓硫酸法、次氯酸钠法、过氧化氢法、磷酸法、漂白精法等。湿法脱磷具有速率快、效率高等优点，但湿法脱磷过程的氧化剂消耗大，而氧化剂浓度决定了脱磷效率，因而其成本高，并且脱磷效率波动性大。另外，装置的可操作性也比较差，而且还容易出现堵塞、腐蚀管道等问题。

离子液体（ionic liquids）又称为室温离子液体，是在室温条件下呈液态的物质，由不对称的有机阳离子和有机或无机阴离子组成。根据其在水中的溶解情况可以分为疏水性离子液体，如疏水性离子液体[Bmim][PF₆]（Bmim为1-甲基-3-丁基咪唑阳离子），和亲水性离子液体[Bmim][BF₄]。根据Chem.Lett.，Vol.33，1590～1591，2004的描述，将亲水型离子液体[Bmim]Cl与FeCl₃·6H₂O在开放的环境中混合或与无水FeCl₃在N₂环境下混合可合成疏水的铁基离子液体[Bmim]FeCl₄。铁基离子液体[Bmim]FeCl₄是一种Lewis酸催化剂。目前的研究表明，离子液体具有污染少，毒害小，溶解能力强，挥发性低，热稳定性强，结构可调，回收容易等优点，是一种新型的绿色溶剂，在溶剂萃取与有机合成方面有广泛的应用。

无论从大气污染控制角度还是从废物资源化角度来看，都亟需一种能够对磷化工生产废气、密闭电石炉废气、电石制乙炔气等同时存在大量H₂S、PH₃杂质气体的体系实现低成本地联合脱硫脱磷，并且脱除效率高、无二次污染、脱硫脱磷液可再生循环使用。目前尚未见到有关采用离子液体联合脱硫脱磷方法的报道。

发明内容

本发明人经过锐意研究发现，使含硫化氢和磷化氢的混合气先后通入具有良好的脱硫性能的脱硫液和具有良好脱磷性能的脱磷液，可以实现脱硫和脱磷，获得净化气，而且脱除剂可以再生循环使用，由此完成本发明。

根据本发明，所述脱硫液是一种铁基离子液体（缩写为Fe-IL），是通过将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸盐与六水合三氯化铁充分混合搅拌后制备得到的。其中，氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶是由选自氯代丁烷、氯代己烷、氯代辛烷或氯代十二烷的氯代烷与选自N-甲基咪唑、N-乙基咪唑和N-丁基咪唑的咪唑或选自N-甲基吡啶、N-乙基吡啶和N-丁基吡啶的吡啶反应获得的。

例如，当采用氯化烷基咪唑制备铁基离子液体时，所述铁基离子液体的结构式可以表示为[BmimCl][FeCl₃]，亦可记为[Bmim]FeCl₄。

根据本发明，铁基离子液体的具体制备过程如下：

将摩尔比超过1：4，但不大于1：1（含1：1）的氯化烷基咪唑与六水合氯化铁在开放的自然环境中充分搅拌混合反应，通过液液或液-固两相分离，可获得铁基离子液体相。

根据本发明，所述脱磷液是一种Fe-M基离子液体（缩写为Fe-M-IL），其中M=Cu、Mn、Zn或Pd。因此，本发明的脱磷液是[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₄₈CuCl₂形成的Fe-Cu基离子液体、[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₃₅MnCl₂形成的Fe-Mn基离子液体、[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₃₈ZnCl₂形成的Fe-Zn基离子液体或[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₅₀PdCl₂形成的Fe-Pd基离子液体，优选[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₃₈ZnCl₂形成的Fe-Zn基离子液体或[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₅₀PdCl₂形成的Fe-Pd基离子液体，更优选[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₅₀PdCl₂形成的Fe-Pd基离子液体。

本发明的Fe-M基离子液体是通过如下方法制备的：

将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸盐分别与六水合三氯化铁或金属M的氯化物盐充分混合搅拌后制备铁基离子液体和M基离子液体；将所制得的铁基离子液体与M基离子液体充分混合搅拌后制备Fe-M基离子液体。

其中，氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶是由选自氯代丁烷、氯代己烷、氯代辛烷或氯代十二烷的氯代烷与选自N-甲基咪唑、N-乙基咪唑和N-丁基咪唑的咪唑或选自N-甲基吡啶、N-乙基吡啶和N-丁基吡啶的吡啶反应获得的。

根据本发明，制备Fe-M基离子液体时，铁基离子液体的制备如上所述；M基离子液体的具体制备过程如下：

将质量比不小于49：1（含49：1），但不大于100：1（含100：1）的氯化烷基咪唑与金属M的氯化盐在50℃～90℃开放的自然环境中充分搅拌混合反应后制备M基离子液体。

根据本发明，Fe-M基离子液体的具体制备过程如下：

将如上所述制得的铁基离子液体与M基离子液体按质量比不小于1000：1（含1000：1），但不大于2000：1（含2000：1）的比例，在开放自然环境中充分搅拌混合反应后制备Fe-M基离子液体。

本发明还提供一种联合脱硫脱磷方法，所述联合脱硫脱磷是指含硫化氢、磷化氢杂质气体的体系可经脱硫脱磷两个先后操作工艺，达到联合脱除的目的。本发明经过长期研究发现，适合于脱除磷化氢的Fe-M基离子液体会受到硫化氢的抑制，也就是说，硫化氢对Fe-M基离子液体中脱磷活性成分具有抑制作用。因此，在进行脱磷之前要先进行脱硫。

本发明的联合脱硫脱磷方法具体包括以下步骤：

（1）按照上述方法，制备本发明的铁基离子液体，具体而言，将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸盐与六水合三氯化铁充分混合搅拌以制备铁基离子液体；

（2）按照上述方法，制备本发明的Fe-M基离子液体，具体而言，将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸盐分别与金属M的氯化物盐充分混合搅拌以制备M基离子液体；然后将所制得的铁基离子液体与M基离子液体充分混合搅拌以制备Fe-M基离子液体；

（3）联合脱除体系中的硫化氢和磷化氢：将含硫化氢和磷化氢的混合气先通入铁基离子液体中，二者充分混合反应脱硫后，再将其通入Fe-M基离子液体中，充分接触脱磷后得到净化气；

（4）铁基离子液体、Fe-M基离子液体再生：铁基离子液体与脱硫过程中产生的硫磺，体系中存在的水气以及反应产生的水进行相分离后，经空气氧化而再生；Fe-M基离子液体脱磷后，经空气氧化而再生，再生过程中生成磷酸，水相磷酸与Fe-M基离子液体进行相分离；

（5）铁基离子液体、Fe-M基离子液体的循环使用：再生后的铁基离子液体、Fe-M基离子液体用于步骤（3）中循环使用。

根据本发明，步骤（3）中脱硫反应操作温度为20℃～240℃，脱磷反应操作温度20～90℃，具体而言，将含有硫化氢和磷化氢的混合气体通入优选30～180℃，更优选40～150℃的脱硫液铁基离子液体中，经脱硫后，再将其通入20～90℃，优选25～85℃，更优选30～80℃的脱磷液Fe-M基离子液体中进行脱磷，从而完成整个联合脱硫脱磷过程。

根据本发明，步骤（3）中无需调节铁基离子液体和Fe-M基离子液体的pH。

根据本发明，步骤（4）中硫化氢被氧化产生的硫磺、脱磷过程中产生的磷酸、要净化的混合气中可能含有的水气以及反应过程产生的水之所以能够与铁基离子液体、Fe-M基离子液体进行分离，是由于铁基离子液体和Fe-M基离子液体具有良好的疏水性能，因此可以通过液-固相分离实现与硫化氢被氧化产生的硫磺分离，通过液-液相分离与被净化气中可能含有的水气及脱磷过程中产生的磷酸、水实现分离。

根据本发明，步骤（4）中铁基离子液体、Fe-M基离子液体经空气再生温度为20～90℃，优选30～80℃，更优选40～70℃。

本发明可以达到以下方面的有益效果：

1、铁基离子液体、Fe-M基离子液体脱硫脱磷效率较高，同时可再生循环使用；

2、硫化氢、磷化氢分别被氧化成硫磺、磷酸，实现了废物资源化；

3、此外，由于铁基离子液体/Fe-M基离子液体为疏水性物质，体系中含有的水气、脱硫脱磷以及再生过程可能生成的水可自动与铁基离子液体/Fe-M基离子液体剥离，避免铁基离子液体/Fe-M基离子液体被稀释而使其脱硫脱磷性能降低。

因此本发明提供了一种新型的联合脱硫脱磷绿色工艺，可以用于含硫化氢、磷化氢的工业原料气、化工生产过程气、工业生产尾气等体系的净化。还具有脱除效率较高、无二次污染、脱除剂可再生循环使用、成本低廉等特点。

下面通过附图及实施例进一步描述本发明，但本发明并不限于下述实施例。

附图说明

图1表示本发明的联合脱硫脱磷工艺流程简图，其中标记含义为：1：含硫化氢、磷化氢的混合气；2：铁基离子液体Fe-IL；3：脱硫反应装置；4：硫磺+水；5：脱硫再生塔；6：脱磷反应装置；7：Fe-M基离子液体Fe-M-IL；8：净化气；9：磷酸；10：脱磷再生塔。

图2表示脱硫反应装置图，其中标记含义为：1：硫化氢储气罐；2：气体流量计；3：法兰；4：玻璃砂芯漏斗；5：脱硫反应器；6：铁基离子液体Fe-IL；7：氧气储气罐；8：再生反应器；9：蠕动泵；10：氢氧化钠溶液；11：采样点。

图3表示实施例6中不同反应温度的脱硫效率图；

图4表示实施例7中不同反应温度的脱磷效率图。

图5表示本发明联合脱硫脱磷的反应装置图，其中标记含义为：1：带循环泵的油浴；2：套管式脱硫装置；3：铁基离子液体Fe-IL；4：玻璃砂芯；5：含硫化氢磷化氢杂质的混合气体；6：泵；7：空气；8：套管式脱硫再生装置；9：套管式脱磷装置；10：Fe-M基离子液体Fe-M-IL；11：净化气；12：套管式脱磷再生装置。

图6表示在图5所示装置中在不同温度不同时间的脱硫效率。

图7表示在图5所示装置中在不同温度不同时间的脱磷效率。

具体实施方式

以下参考附图，结合具体实例对本发明进行详细描述。

图1表示本发明的联合脱硫脱磷工艺流程简图，其中，将铁基离子液体2装入脱硫反应装置3中，然后通入含硫化氢和磷化氢杂质气的混合气1，充分混合反应后，形成固相和水相，即硫磺和水4，由此达到脱硫目的。来自脱硫反应装置3的疏水相进入脱硫再生塔5，经空气氧化而再生的铁基离子液体2可以循环使用，再次进入脱硫反应装置3中。来自脱硫反应装置3的气相进入装有Fe-M基离子液体7的脱磷反应装置6中，充分接触实现脱磷。来自脱磷反应装置6的疏水相进入脱磷再生塔10，经空气氧化而再生，并产生水相磷酸9，再生后的Fe-M基离子液体7可以循环使用，再次进入脱磷反应装置6中。从脱磷反应装置6获得的气相即为净化气8。

实施例1：制备铁基离子液体（Fe-IL）

以1-丁基-3-甲基氯代咪唑（BmimCl）和六水合三氯化铁（FeCl₃·6H₂O）为原料，按摩尔比为1:2合成得到铁基离子液体（Fe-IL）；

用HI83200(C200)型多参数离子测定仪测得铁基离子液体中铁离子的质量分数为14.4%，用Vario El型元素分析仪测得铁基离子液体中C、H、N的质量分数分别为26.2%、4.3%、8.6%，因此，可以推算得到铁基离子液体的化学式可记为C₈H₁₅N₂FeCl₄，亦可记为[Bmim]FeCl₄（下同）。

实施例2：制备Fe-Pd基离子液体（Fe-Pd-IL）

将质量比为49：1的1-丁基-3-甲基氯代咪唑与氯化钯在80℃开放的自然环境中充分搅拌混合，制得钯基离子液体；

依据GB/T23276-2009，用二甲基乙二醛肟析出EDTA络合滴定法进行测定，测得钯基离子液体中钯离子的质量分数为1.2%，用Vario El型元素分析仪测得钯基离子液体中C、H、N的质量分数分别为53.9%、8.4%、15.7%，因此推算得到钯基离子液体的化学式可记为[BmimCl]₅₀PdCl₂；

将实施例1制得的铁基离子液体与钯基离子液体按质量比为1000：1在开放自然环境中充分搅拌混合，制得Fe-Pd基离子液体记为Fe-Pd-IL。

实施例3：制备Fe-Cu基离子液体（Fe-Cu-IL）

将质量比为49：1的1-丁基-3-甲基氯代咪唑与氯化铜在80℃开放的自然环境中充分搅拌混合，制得铜基离子液体；

用HI83200(C200)型多参数离子测定仪测得铜基离子液体中铜离子的质量分数为0.7%，用Vario El型元素分析仪测得铜基离子液体中C、H、N的质量分数分别为54.1%、8.5%、15.8%，因此推算得到铜基离子液体的化学式可记为[BmimCl]₄₈CuCl₂；

将实施例1制得的铁基离子液体与铜基离子液体按质量比为1000：1在开放自然环境中充分搅拌混合，制得Fe-Cu基离子液体记为Fe-Cu-IL。

实施例4：制备Fe-Zn基离子液体（Fe-Zn-IL）

将质量比为49：1的1-丁基-3-甲基氯代咪唑与氯化锌在80℃开放的自然环境中充分搅拌混合，制得锌基离子液体；

用HI83200(C200)型多参数离子测定仪测得锌基离子液体中锌离子的质量分数为1.0%，用Vario El型元素分析仪测得锌基离子液体中C、H、N的质量分数分别为53.9%、8.4%、15.7%，因此推算得到锌基离子液体的化学式可记为[BmimCl]₃₈ZnCl₂；

将实施例1制得的铁基离子液体与锌基离子液体按质量比为1000：1在开放自然环境中充分搅拌混合，制得Fe-Zn基离子液体记为Fe-Zn-IL。

实施例5：制备Fe-Mn基离子液体（Fe-Mn-IL）

将质量比为49：1的1-丁基-3-甲基氯代咪唑与氯化锰在80℃开放的自然环境中充分搅拌混合，制得锰基离子液体；

用HI83200(C200)型多参数离子测定仪测得锰基离子液体中锰离子的质量分数为0.8%，用Vario El型元素分析仪测得锰基离子液体中C、H、N的质量分数分别为53.9%、8.4%、15.7%，因此推算得到锰基离子液体的化学式可记为[BmimCl]₃₅MnCl₂；

将实施例1制得的铁基离子液体与锰基离子液体按质量比为1000：1在开放自然环境中充分搅拌混合，制得Fe-Mn基离子液体记为Fe-Mn-IL。

实施例6：以Fe-IL对硫化氢进行脱硫：

此实施例为了验证Fe-IL的脱硫性能。

取450mL实施例1制得的Fe-IL倒入图2所示的硫化氢脱硫反应器和脱硫再生反应器中，调节蠕动泵使液体流量为21.3mL/min，调节恒温水浴控制反应器和再生器的温度，1%的硫化氢标准气体流量为30mL/min，再生过程氧气流量为50mL/min，反应时间240min，检测不同温度下不同反应时间尾气和进气口H₂S浓度，测得吸收率随时间的变化。并绘制图3。

如图3所示，表明Fe-IL具有良好的脱硫性能，且随着温度升高脱硫效率呈增大趋势，在50℃～90℃时几乎达到100%。

实施例7：以Fe-Pd-IL对磷化氢进行脱磷

此实施例为了验证Fe-Pd-IL的脱磷性能。

将流量为40mL/min的PH₃气体（浓度0.1%）与4mL/min氧气（起再生作用）充分混合后通入装有一定量实施例2制得的Fe-Pd-IL的带夹套脱磷装置中，用恒温水浴控制反应装置温度，测定在不同温度不同时间的脱磷效率，并绘制图4。

如图4所示，实验表明Fe-Pd-IL具有良好的脱磷效果，并且反应温度越高，脱磷效果就越好。温度为70℃-80℃时，脱磷效率近乎100%。

实施例8：以Fe-IL和Fe-Pd-IL联合脱除电石气中的硫和磷

在图5所示的反应装置中进行联合脱硫脱磷，其中，往套管式脱硫装置2中加入1000mL实施例1制得的铁基离子液体3，往套管式脱磷装置9中加入1000mL实施例2制得的Fe-Pd基离子液体10，调节各带循环泵的油浴1的温度，使套管式脱硫装置2、套管式脱硫再生装置8、套管式脱磷装置9、套管式脱磷再生装置12达到既定温度。然后通入经玻璃砂芯4进行气体分布后40mL/min的含硫化氢磷化磷杂质的混合气5于套管式脱硫装置2中，该混合气为含硫化氢0.1%和含磷化氢0.1%的电石气。经脱硫后的气体进入套管式脱磷装置9中完成整个脱硫脱磷过程；往套管式脱硫再生装置8、套管式脱磷再生装置12中通入20mL/min空气7对铁基离子液体3、Fe-Pd基离子液体10再生，经空气氧化而再生的铁基离子液体3、Fe-Pd基离子液体10经泵6打入套管式脱硫装置2、往套管式脱磷装置9中循环使用；从套管式脱磷装置9中出来的气体即为净化气11。

测定在不同温度不同时间的脱硫脱磷效率，并绘制图6、图7。图6表明不同温度下的脱硫效率，在一定温度范围内脱硫效率随着脱硫温度的升高而升高，有的甚至高达100%；图7表明不同温度下的脱磷效率，在一定温度范围内脱磷效率随着温度的升高而升高，有的甚至高达100%。

实施例9：以Fe-IL和Fe-Cu-IL联合脱除电石气中的硫和磷

如实施例8进行联合脱硫和脱磷，不同之处在于，套管式脱磷装置9中装有实施例3制得的Fe-Cu基离子液体10，在50℃时其脱硫效果达到71%，脱磷效率达到61%。

实施例10：以Fe-IL和Fe-Zn-IL联合脱除电石气中的硫和磷

如实施例8进行联合脱硫和脱磷，不同之处在于，套管式脱磷装置9中装有实施例3制得的Fe-Zn基离子液体10，在50℃时其脱硫效果达到75.3%，脱磷效率达到64.5%。

实施例11：以Fe-IL和Fe-Mn-IL联合脱除电石气中的硫和磷

如实施例8进行联合脱硫和脱磷，不同之处在于，套管式脱磷装置9中装有实施例3制得的Fe-Mn基离子液体10，在50℃时其脱硫效果达到78.1%，脱磷效率达到67.3%。

对比实施例1：Fe-Pd-IL净化电石气中的磷化氢

去掉图5的脱硫部分，如实施例8进行电石气脱磷，测定在不同温度不同时间的脱磷效率，实验显示脱磷效率平均仅有30.4%。证明未先经脱硫的混合气直接脱磷，由于硫化氢的存在直接抑制了Fe-Pd-IL的脱磷性能，因此该工艺需要先脱硫再脱磷。

以上通过具体实例对本发明进行了详细描述，不过这些描述并不构成对本发明范围的限制。应当理解，在不偏离本发明范围和精神的情况下，可以对本发明的技术方案及其具体实施方式进行多种修饰、改进和替换，这些修饰、改进和替换均应落入所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种联合脱硫脱磷的方法，包括以下步骤：

（1）制备铁基离子液体：将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸盐与六水合氯化铁充分混合搅拌以制备铁基离子液体；

（2）制备Fe-M基离子液体：将氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶或烷基胺类盐酸与金属M的氯化物盐充分混合搅拌以制备M基离子液体；然后将所制得的铁基离子液体与M基离子液体充分混合搅拌以制备Fe-M基离子液体，其中M=Cu、Mn、Zn或Pd；

（3）联合脱除体系中的硫化氢和磷化氢：将含硫化氢和磷化氢的混合气先通入铁基离子液体中，二者充分混合反应脱硫后，再将其通入Fe-M基离子液体中，充分接触脱磷后得到净化气；

（4）铁基离子液体、Fe-M基离子液体再生：铁基离子液体与脱硫过程中产生的硫磺，体系中存在的水气以及反应产生的水进行相分离后，经空气氧化而再生；Fe-M基离子液体脱磷后，经空气氧化而再生，再生过程中生成磷酸，水相磷酸与Fe-M基离子液体进行相分离；

（5）铁基离子液体、Fe-M基离子液体的循环使用：再生后的铁基离子液体、Fe-M基离子液体在步骤（3）中循环使用。

2.根据权利要求1的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，

步骤（1）中，氯化烷基咪唑、氯化烷基吡啶是由选自氯代丁烷、氯代己烷、氯代辛烷或氯代十二烷的氯代烷与选自N-甲基咪唑、N-乙基咪唑和N-丁基咪唑的咪唑或选自N-甲基吡啶、N-乙基吡啶和N-丁基吡啶的吡啶反应获得；优选将摩尔比超过1：4，但不大于1：1的氯化烷基咪唑或氯化烷基吡啶与六水合三氯化铁在开放的自然环境中充分搅拌混合反应，通过液液或液-固两相分离，获得铁基离子液体相。

3.根据权利要求1或2的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，

步骤（2）的Fe-M基离子液体是[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₄₈CuCl₂形成的Fe-Cu基离子液体、[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₃₅MnCl₂形成的Fe-Mn基离子液体、[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₃₈ZnCl₂形成的Fe-Zn基离子液体或者[Bmim]FeCl₄与[BmimCl]₅₀PdCl₂形成的Fe-Pd基离子液体。

4.根据权利要求3的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，

步骤（2）中，将质量比不小于49：1，但不大于100：1的氯化烷基咪唑与金属M的氯化物盐在50℃～90℃开放的自然环境中充分搅拌混合反应以制备M基离子液体。

5.根据权利要求3或4的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，

步骤（2）中，将所制得的铁基离子液体与M基离子液体按质量比不小于1000：1，但不大于2000：1的比例，在开放自然环境中充分搅拌混合反应以制备Fe-M基离子液体。

6.根据权利要求1至5之一的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，步骤（3）中脱硫反应操作温度为20℃～240℃，脱磷反应操作温度20～90℃；例如，将含有硫化氢和磷化氢的混合气通入优选30～180℃，更优选40～150℃的铁基离子液体中，脱硫后，再将其通入20～90℃，优选25～85℃，更优选30～80℃的Fe-M基离子液体中进行脱磷。

7.根据权利要求1至6之一的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，步骤（3）中无需调节铁基离子液体和Fe-M基离子液体的pH。

8.根据权利要求1至7之一的联合脱硫脱磷方法，其特征在于，步骤（4）中铁基离子液体、Fe-M基离子液体经空气再生温度为20～90℃，优选30～80℃，更优选40～70℃。

9.根据权利要求1至8之一的联合脱硫脱磷方法的用途，用于含硫化氢、磷化氢的工业原料气、化工生产过程气、工业生产尾气等体系的净化。

10.权利要求1至8之一的联合脱硫脱磷方法中的M基离子液体，其为[BmimCl]₄₈CuCl₂、[BmimCl]₃₅MnCl₂、[BmimCl]₃₈ZnCl₂或者[BmimCl]₅₀PdCl₂，BmimCl为1-丁基-3-甲基氯代咪唑。