[发明专利]一种离子液体用于脱除气体中甲醇、甲缩醛的方法

说明书

一种离子液体用于脱除气体中甲醇、甲缩醛的方法，属于分离纯化技术领域。吸收塔在温度0‑100℃，压力0.1‑10MPa下操作，理论塔板数为5‑20。原料气中甲醇、甲缩醛含量均为0.01％‑20％(摩尔分数)，溶剂比为0.1‑20(溶剂比为加入吸收塔离子液体质量流量与原料气质量流量之比)，从塔顶得到的产品中甲醇、甲缩醛含量都小于2500ppm(摩尔分数)；气液分离器在常温常压下操作，高温闪蒸罐在50‑200℃，压力0.01‑0.9atm条件下操作。本发明具有极大的优越性：气体产品纯度高，离子液体的不挥发性使其几乎没有溶剂损失，离子液体再生简单，可循环使用，离子液体对于管路及设备完全没有腐蚀性。

技术领域

本发明涉及一种离子液体用于脱除气体中甲醇、甲缩醛的方法。属于分离纯化技术领域。

背景技术

聚甲醛二甲醚是一种新型柴油添加剂，不仅能显著改善柴油的燃烧特性，显著减少NO_x和CO等有害气体的排放，而且能够增加柴油的润滑性，被认为是极具应用前景的环保型柴油添加剂。在工业生产中，以甲醛、甲缩醛为原料合成聚甲醛二甲醚是一种经典的合成方法。甲醛浓度过高会导致甲醛聚合，可能堵塞管道和设备，造成不必要的损失。适宜的条件下，向产品液中通入氢气，可以将甲醛还原为甲醇，避免堵塞管道和设备。反应后的氢气中夹带有大量的甲醇、甲缩醛等可凝性组分。夹带大量可凝性组分的氢气经过气体压缩机时，可凝性组分液化，会损害压缩机。并且氢气需要循环利用、具有工业应用价值的甲醇、甲缩醛需要回收。综上所述，一种装置简单，能耗较低，生产能力高，产品中杂质甲醇、甲缩醛的含量低的高效节能装置是有必要的。因此，脱除气体中的甲醇、甲缩醛很有必要，脱除方法一般有吸附法，吸收法，膜分离法等。吸附法，采用分子筛脱除气体中的甲醇、甲缩醛。不足之处在于若进行工业化规模生产，则大量的分子筛需要高温干燥再生，需要消耗大量的人力、物力，不利于工业化生产。本发明采用离子液体作为吸收剂，离子液体具有无毒，几乎不挥发，化学稳定性和热稳定性，对甲醇、甲缩醛溶解度高等优点，采用离子液体作为吸收剂时，吸收塔塔顶产品纯度高(离子液体不夹带到产品气之中)，吸收塔压降小，寿命长。在溶剂回收阶段，由于离子液体几乎不挥发，通过简单的闪蒸就可以回收再利用，流程简单，能耗低，符合工业上节能减排小型化的要求，故本发明采用离子液体作为吸收剂脱除气体中的甲醇、甲缩醛。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子液体用作溶剂脱除气体中甲醇、甲缩醛的方法，应用吸收的方法以离子液体作为吸收剂且离子液体可循环利用，气体产品中的可凝性组分的含量小于2500ppm。

本发明提出了一种以离子液体为吸收剂脱除气体中甲醇、甲缩醛的方法，该方法采用离子液体作为吸收剂，吸收塔操作条件为温度0-100℃、压力0.1-10MPa、理论塔板数为5-20，原料气从吸收塔塔底进入，离子液体作为吸收剂从塔顶加入，原料气中甲醇、甲缩醛含量均为0.01％-20％(摩尔分数)，溶剂比为0.1-20(溶剂比为加入吸收塔IL与原料气质量流量之比)，从塔顶得到的产品中甲醇、甲缩醛含量都小于2500ppm；塔底富含甲醇、甲缩醛的离子液体进入常温常压气液分离器，脱除离子液体中所吸收的少量原料气，釜残液则通过闪蒸罐解吸离子液体中的甲醇、甲缩醛，闪蒸罐操作条件为：温度100-200℃，压力0.01-0.9bar，闪蒸罐底部采出的离子液体循环使用，顶部采出的气相经冷凝后进入下一步处理流程。

本发明所述的原料气为包含氢气、甲醇、甲缩醛的气体。

吸收剂可以是单一离子液体或两种离子液体的混合溶液，离子液体阳离子可以为咪唑类、吡啶类、季铵盐类等，阴离子可以为双三氟甲磺酰亚胺、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、硫酸二乙酯等。