CN113070039A - 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用 - Google Patents

一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113070039A
CN113070039A CN202110436992.2A CN202110436992A CN113070039A CN 113070039 A CN113070039 A CN 113070039A CN 202110436992 A CN202110436992 A CN 202110436992A CN 113070039 A CN113070039 A CN 113070039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
activated carbon
coke oven
oven gas
adsorbing material
organic sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110436992.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113070039B (zh
Inventor
王建国
谢亮
李岩峰
孔祥宇
张乐乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN202110436992.2A priority Critical patent/CN113070039B/zh
Publication of CN113070039A publication Critical patent/CN113070039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113070039B publication Critical patent/CN113070039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3242—Layers with a functional group, e.g. an affinity material, a ligand, a reactant or a complexing group
    • B01J20/3244—Non-macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/002—Removal of contaminants
    • C10K1/003—Removal of contaminants of acid contaminants, e.g. acid gas removal
    • C10K1/004—Sulfur containing contaminants, e.g. hydrogen sulfide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
    • C10K1/00—Purifying combustible gases containing carbon monoxide
    • C10K1/32—Purifying combustible gases containing carbon monoxide with selectively adsorptive solids, e.g. active carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用，所述吸附材料是以活性炭为载体，N‑甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1‑乙基‑3‑甲基咪唑乙酸盐离子液体，从而实现对活性炭进行原位负载1‑乙基‑3‑甲基咪唑乙酸盐离子液体而制得。本发明的吸附材料可以在低温下（20~50℃），同时脱除焦炉煤气中羰基硫和二硫化碳，本发明的吸附材料用于焦炉煤气中有机硫的脱除，具有针对性、流程简单、操作方便、运行费用低，并且对设备没有腐蚀性等优点，具有潜在的工业应用价值。

Description

一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用
技术领域
本发明涉及焦炉煤气中有机硫的吸附分离技术领域，具体涉及一种用于焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用。
背景技术
活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，通常为粉状或粒状，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的多孔无定形炭材料。通过化学或物理手段对活性炭进行改性，能够降低活性炭的灰分含量、提高吸附能力，因此改性活性炭材料广泛用于污水处理、大气污染防治等领域。
离子液体( ILs)作为一种新兴绿色溶剂，是一种由阳离子和阴离子组成，在室温下呈液态的盐，具有挥发性低、热稳定性高以及对气体的良好吸收性能等优点，但是由于本身比表面积小、黏度大、气液传质阻力大、成本高等缺点，很难将其直接用于工业气体的吸收分离。
随着现代化学工业迅速发展和人民生活的日益提高，天然气、石油气、焦炉气、水煤气和半水煤气等被广泛地应用于各种化工过程和人民日常生活中，通常这些气体中都含有硫化物，除了含有一般的无机硫，如SO2、SO3、H2S等，还含有一般较难除去的有机硫，如COS、CS2等，其中COS 的化学活性比H2S的化学活性小得多，其酸性和极性均比H2S的弱，并且很容易引起催化剂中毒失活，并且对工业生产的设备有腐蚀作用。但是一般用于脱除H2S的方法不能有效地完全脱除COS。工业上脱除COS的方法主要分为干法和湿法，其中干法是指利用吸附剂和催化剂将COS直接脱除或转化为其他无机硫再脱除的过程，主要有包括有还原法、水解法、吸附法、光解法及氧化法等，有着脱硫精度高、操作费用低等优点，其中工业应用最为广泛的是吸附法，即用吸附剂将COS集中吸附后再处理的方法。
发明专利CN105107459 A公开的“一种同时脱除硫化氢、羰基硫和二硫化碳吸附剂的制备办法”，该专利通过把生物质制备得到的活性炭和KOH固体粉末干法混合后焙烧的活化方法，来达到提升脱除硫化氢、羰基硫和二硫化碳的效果，虽然该方法的脱硫效果好，但是由于是制备方法较为繁琐，并且成本较高，实际应用于工业生产中的难度较大。
发明专利CN102600850 A公开的“一种同时脱除羰基硫和二硫化碳的催化剂的制备方法”，该方法通过首先用KOH改性活性炭，然后将得到的活性炭浸渍在不同浓度的金属盐中，最后经干燥、焙烧，得到同时脱除羰基硫和二硫化碳的催化剂，但是该方法两步的操作过程过于繁琐，很难用于大规模的工业化生产过程中。
针对上述技术背景，本发明以较为简单的操作制备了一种新型低温脱除焦炉煤气中有机硫的材料，并对焦炉煤气中的有机硫有着较高脱除率，具有很大的环保意义以及经济意义。
发明内容
针对现有工业生产中吸附材料存在的不足，本发明的目的在于提供一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用。本发明所用的吸附材料是一步原位负载法合成的，得到了新型有机硫吸附材料，在模拟的焦炉煤气气氛中，对羰基硫和二硫化碳有着较好的吸附效果，显著提高了活性炭材料对于羰基硫和二硫化碳气体的吸附能力，同时能够有效避免纯离子液体吸附气体时粘度大、气液传质阻力大的缺点，为活性炭的改性提供了新思路，从环境保护和经济效益上，具有潜在的工业化价值。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于所述吸附材料是以活性炭为载体，对活性炭进行原位负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体而制得，具体制备步骤如下：
1）将颗粒状的活性炭用水清洗至pH显中性，干燥，得到预处理的活性炭，备用；
2）将N-甲基咪唑和无水乙酸钠加入到圆底烧瓶中，然后加入丙酮溶剂和活性炭，然后用恒压漏斗将溴乙烷逐滴缓慢加入圆底烧瓶中，进行搅拌反应，使N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体；最后反应完毕后进行真空抽滤，抽滤所得固相混合物再经旋蒸除去残留的丙酮溶剂，得到负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的活性炭，将其置于真空干燥箱中干燥后，置于N2气氛干燥器中保存。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤1）中，所述活性炭为兰炭，其粒径在0.5~1 cm；干燥温度为100~120℃，干燥时间为4~8 h。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠的投料摩尔比为1:0.8~1.5:0.8~1.5，优选为1:1.1:1.2。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠三者的总质量是活性炭质量的1%~10%。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，进行搅拌反应的温度为20~40℃，反应时间为8~12 h；真空干燥箱中干燥的温度为100~120℃，干燥时间为4~8 h。
所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于在于步骤1）所用的兰炭比表面积为300~500 m2/g。
所述的吸附材料用于焦炉煤气中有机硫的脱除。
所述的吸附材料在脱除焦炉煤气中有机硫的应用，其特征在于将吸附材料装入在固定床反应器内，向固定床反应器内通入含有有机硫的焦炉煤气，进行焦炉煤气中有机硫的脱除。
所述的吸附材料在脱除焦炉煤气中有机硫的应用，其特征在于所述的脱除过程进行的测试温度为20~50℃，压力为常压；焦炉煤气在固定床反应器内通入的体积流量与吸附材料在固定床反应器内的装填质量之比为2~10:1，体积流量的单位是mL/min，质量的单位是g。
所述的吸附材料在脱除焦炉煤气中有机硫的应用，其特征在于所述焦炉煤气中的有机硫包括COS和CS2成分，COS的浓度在300 mg/m3以下且CS2的浓度在100 mg/m3以下时，吸附材料在6 h内对COS的脱除率均在80%以上，优选为90%以上；吸附材料在6 h内对CS2的脱除率均在80%以上，优选为95%以上。
相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：
（1）本发明中，一种脱除焦炉煤气中有机硫的材料，在模拟焦炉煤气混合气中，室温25℃，压力为常压，混合气体的体积流量为20~100 mL/min的条件下，对羰基硫和二硫化碳有着较好的脱除效果，显著提高了活性炭材料对于羰基硫和二硫化碳气体的吸附能力，同时能够有效避免纯离子液体吸附气体时粘度大、气液传质阻力大的缺点，从环境保护和经济效益上，具有潜在的工业化价值。
（2）本发明公开的脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，制备工艺简单，制备过程安全环保，生产成本低，适用于工业化过程中羰基硫和二硫化碳的脱除。
（3）本发明吸附材料的制备方法是对活性炭进行原位负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体，相较于现有常规的纯物理负载的浸渍过程，本发明吸附材料的制备方法能够有效提高离子液体和载体的结合力，提高吸附材料的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例3得到的吸附材料的N2吸附曲线图；
图2为本发明实施例3得到的吸附材料的扫描电子显微镜图；
图3为本发明进行脱硫吸附实验，选用的吸附材料分别为实施例1~3及对比例1制备的吸附材料时，固定床反应器出口气体中羰基硫脱除率随吸附时间的变化关系图；
图4为本发明进行脱硫吸附实验，选用的吸附材料分别为实施例1~3及对比例1制备的吸附材料时，固定床反应器出口气体中二硫化碳脱除率随吸附时间的变化关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其制备步骤如下：
1）将颗粒状的活性炭（即兰炭，粒径在0.5~1.0 cm）用水清洗至pH显中性，在110℃干燥4 h，得到预处理的活性炭，备用；
2）按照摩尔比为1:1.1:1.2分别称量N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠。然后将称量的N-甲基咪唑和无水乙酸钠加入到圆底烧瓶中，然后加入丙酮溶剂和活性炭（丙酮溶剂和活性炭的质量比为2:1），然后用恒压漏斗将称量的溴乙烷逐滴缓慢加入圆底烧瓶中，进行搅拌反应（反应温度20℃，搅拌8 h），使N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体；最后反应完毕后进行真空抽滤，抽滤所得固相混合物再经旋蒸除去残留的丙酮溶剂，得到负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的活性炭，将其置于真空干燥箱（真空干燥箱中的压力为-0.08 MPa）中110℃干燥4 h后，置于N2气氛干燥器中保存。
实施例1的制备方法步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠三者的总质量是活性炭质量的1%。
实施例2：
一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其制备步骤如下：
1）将颗粒状的活性炭（即兰炭，粒径在0.5~1.0 cm）用水清洗至pH显中性，在110℃干燥6 h，得到预处理的活性炭，备用；
2）按照摩尔比为1:1.1:1.2分别称量N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠。然后将称量的N-甲基咪唑和无水乙酸钠加入到圆底烧瓶中，然后加入丙酮溶剂和活性炭（丙酮溶剂和活性炭的质量比为2:1），然后用恒压漏斗将称量的溴乙烷逐滴缓慢加入圆底烧瓶中，进行搅拌反应（反应温度20℃，搅拌10 h），使N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体；最后反应完毕后进行真空抽滤，抽滤所得固相混合物再经旋蒸除去残留的丙酮溶剂，得到负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的活性炭，将其置于真空干燥箱（真空干燥箱中的压力为-0.08 MPa）中110℃干燥6 h后，置于N2气氛干燥器中保存。
实施例2的制备方法步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠三者的总质量是活性炭质量的5%。
实施例3：
一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其制备步骤如下：
1）将颗粒状的活性炭（即兰炭，粒径在0.5~1.0 cm）用水清洗至pH显中性，在110℃干燥8 h，得到预处理的活性炭，备用；
2）按照摩尔比为1:1.1:1.2分别称量N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠。然后将称量的N-甲基咪唑和无水乙酸钠加入到圆底烧瓶中，然后加入丙酮溶剂和活性炭（丙酮溶剂和活性炭的质量比为2:1），然后用恒压漏斗将称量的溴乙烷逐滴缓慢加入圆底烧瓶中，进行搅拌反应（反应温度20℃，搅拌12 h），使N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体；最后反应完毕后进行真空抽滤，抽滤所得固相混合物再经旋蒸除去残留的丙酮溶剂，得到负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的活性炭，将其置于真空干燥箱（真空干燥箱中的压力为-0.08 MPa）中110℃干燥8 h后，置于N2气氛干燥器中保存。
实施例3的制备方法步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠三者的总质量是活性炭质量的10%。
本发明实施例3步骤1）使用的活性炭原料以及最终制得的吸附材料分别进行BET表征，活性炭原料的比表面积是435.45 m2/g，最终制得的吸附材料的比表面积是412.74m2/g。本发明实施例3得到的吸附材料，其N2吸附曲线图如图1所示。图1说明实施例3得到的负载离子液体活性炭材料，在进行负载离子液体处理后仍具有较大的比表面积，丰富的孔道结构。本发明实施例3得到的吸附材料，其扫描电子显微镜图如图2所示。图2说明实施例3得到的负载离子液体活性炭材料，在进行负载离子液体处理后仍保持了活性炭的表面形貌特征。
对比例1：一种空白活性炭脱除羰基硫材料，其具体步骤如下：
首先称取20 g颗粒状的活性炭（即兰炭，粒径在0.5~1.0 cm）用水彻底清洗至pH显中性，静置8 h，最后置于真空干燥箱（真空干燥箱中的压力为-0.08MPa）中110℃干燥4 h，将得到的吸附材料置于N2气氛干燥器中保存。
应用实施例1：
将吸附材料应用于脱除焦炉煤气中的有机硫时，实验过程如下：首先称取10 g吸附材料装填在固定床反应器内，然后连接气相色谱检测固定床反应器出口气体中羰基硫浓度和二硫化碳浓度，测试温度为25℃，压力为常压，向固定床反应器通入流量为40 mL/min的模拟焦炉煤气。其中，模拟焦炉煤气的气体成分是：CS2浓度100 mg/m3，COS浓度300 mg/m3，CO体积分数是1.01%，CO2体积分数是30%，其余为N2。
当按照上述实验过程，选用的吸附材料分别为实施例1-3及对比例1制备的吸附材料时，固定床反应器出口气体中羰基硫脱除率随吸附时间的变化关系汇总于图3中，固定床反应器出口气体中二硫化碳脱除率随吸附时间的变化关系汇总于图4中。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (10)

1.一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于所述吸附材料是以活性炭为载体，对活性炭进行原位负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体而制得，具体制备步骤如下：
1）将颗粒状的活性炭用水清洗至pH显中性，干燥，得到预处理的活性炭，备用；
2）将N-甲基咪唑和无水乙酸钠加入到圆底烧瓶中，然后加入丙酮溶剂和活性炭，然后用恒压漏斗将溴乙烷逐滴缓慢加入圆底烧瓶中，进行搅拌反应，使N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠在活性炭上原位反应生成1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体；最后反应完毕后进行真空抽滤，抽滤所得固相混合物再经旋蒸除去残留的丙酮溶剂，得到负载1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐离子液体的活性炭，将其置于真空干燥箱中干燥后，置于N2气氛干燥器中保存。
2.如权利要求1所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤1）中，所述活性炭为兰炭，其粒径在粒径在0.5~1 cm；干燥温度为100~120℃，干燥时间为4~8 h。
3.如权利要求1所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠的投料摩尔比为1:0.8~1.5:0.8~1.5，优选为1:1.1:1.2。
4.如权利要求1所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，N-甲基咪唑、溴乙烷和无水乙酸钠三者的总质量是活性炭质量的1% ~10%。
5.如权利要求1所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤2）中，进行搅拌反应的温度为20~40℃，反应时间为8~12 h；真空干燥箱中干燥的温度为100~120℃，干燥时间为4~8 h。
6.如权利要求1所述的一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料，其特征在于步骤1）所用的兰炭比表面积为300~500 m2/g。
7.如权利要求1~6任一所述的吸附材料用于焦炉煤气中有机硫的脱除。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于将吸附材料装入在固定床反应器内，向固定床反应器内通入含有有机硫的焦炉煤气，进行焦炉煤气中有机硫的脱除过程。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述的脱除过程进行的测试温度为20~50℃，压力为常压；焦炉煤气在固定床反应器内通入的体积流量与吸附材料在固定床反应器内的装填质量之比为2~10:1，体积流量的单位是mL/min，质量的单位是g。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于所述焦炉煤气中的有机硫包括COS和CS2成分，COS的浓度在300 mg/m3以下且CS2的浓度在100 mg/m3以下时，吸附材料在6 h内对COS的脱除率均在80%以上，优选为90%以上；吸附材料在6 h内对CS2的脱除率均在80%以上，优选为95%以上。
CN202110436992.2A 2021-04-22 2021-04-22 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用 Active CN113070039B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110436992.2A CN113070039B (zh) 2021-04-22 2021-04-22 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110436992.2A CN113070039B (zh) 2021-04-22 2021-04-22 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113070039A true CN113070039A (zh) 2021-07-06
CN113070039B CN113070039B (zh) 2023-03-24

Family

ID=76618423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110436992.2A Active CN113070039B (zh) 2021-04-22 2021-04-22 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113070039B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117942702A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 四川益能康生环保科技有限公司 一种用于二硫化碳的废气处理转化剂及其制备方法和应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1690171A (zh) * 2004-04-29 2005-11-02 中国石油化工股份有限公司 负载型催化剂及其制备和在汽油脱硫降烯烃中的应用
CN101108827A (zh) * 2007-07-27 2008-01-23 浙江工业大学 一种制备乙酸型离子液体的方法
CN101185833A (zh) * 2007-09-11 2008-05-28 浙江大学 一种可再生负载型脱硫剂及其制备方法
CN102326803A (zh) * 2011-07-04 2012-01-25 山东省花生研究所 一种咪唑类离子液体溶解花生饼粕的方法
CN102660318A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 江苏科技大学 一种燃油脱硫方法
CN104289075A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 河北科技大学 用于吸收so2气体的负载型离子液体及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1690171A (zh) * 2004-04-29 2005-11-02 中国石油化工股份有限公司 负载型催化剂及其制备和在汽油脱硫降烯烃中的应用
CN101108827A (zh) * 2007-07-27 2008-01-23 浙江工业大学 一种制备乙酸型离子液体的方法
CN101185833A (zh) * 2007-09-11 2008-05-28 浙江大学 一种可再生负载型脱硫剂及其制备方法
CN102326803A (zh) * 2011-07-04 2012-01-25 山东省花生研究所 一种咪唑类离子液体溶解花生饼粕的方法
CN102660318A (zh) * 2012-05-21 2012-09-12 江苏科技大学 一种燃油脱硫方法
CN104289075A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 河北科技大学 用于吸收so2气体的负载型离子液体及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117942702A (zh) * 2024-03-26 2024-04-30 四川益能康生环保科技有限公司 一种用于二硫化碳的废气处理转化剂及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113070039B (zh) 2023-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113070040B (zh) 一种碳材料负载离子液体脱除羰基硫的吸附材料及其应用
AU2011264921B2 (en) Heavy metal removal methods and systems using porous supports impregnated with selenium
Yang et al. Cyclic regeneration of pyrolusite-modified activated coke by blending method for flue gas desulfurization
CN110652965B (zh) 半焦基活性碳吸附材料及其制备方法和用途
CA2180476C (en) Process for regenerating nitrogen-treated carbonaceous chars used for hydrogen sulfide removal
CN113145103B (zh) 一种加氢脱硫催化剂及其制备方法和应用
CN111921363B (zh) 一种煤气干法净化用高效脱硫剂及其制备方法和应用
CN111530424B (zh) 一种高效脱除气态苯系物的负载铜改性的碳材料吸附剂及其制备方法和应用
CN113070039B (zh) 一种脱除焦炉煤气中有机硫的吸附材料及其应用
CN115301245A (zh) 一种具有抗中毒能力的羰基硫水解催化剂及其制备方法
CN113083371B (zh) 一种磷钨酸负载铁基mof材料及其制备和应用
CN105688645B (zh) 一种超高硫容脱硫剂及其制备方法与应用
CN1621498A (zh) 一种活性半焦h2s脱硫剂的制备方法
Li et al. A novel approach to prepare efficient CO2 sorbents derived from alumina-extracted residue of coal ash
Janetaisong et al. Pelletization of iron oxide based sorbents for hydrogen sulfide removal
CN113070032B (zh) 一种胺官能化活性炭材料及其制备方法和应用
CN115920845A (zh) 掺杂型硬炭脱硫吸附剂及其制备方法
CN110479210B (zh) 一种去除硫化氢的原位载铁活性炭及其制备方法和应用
CN109111943A (zh) Cu2O/SiO2-TiO2-GO复合气凝胶吸附脱除燃料油中噻吩类硫化物的方法
CN115155547A (zh) 一种沼渣原位利用作为沼气脱硫剂的方法
KR102223603B1 (ko) 일산화탄소의 선택적 흡착을 위한 흡착제 제조 방법
CN111375383B (zh) 一种so2吸附材料的制备方法和应用
CN112705163A (zh) 一种基于低煤化度劣质煤的多金属原位掺杂的脱硫剂及其制备方法
CN113117642B (zh) 一种含硫有机物吸附剂及其制备方法
Liu et al. Catalytic performance improved by catalyst‐integration technology and boosting H2S catalytic adsorption

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant