一种气体捕集剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110801710A(43)申请公布日2020.02.18(21)申请号201911088181.7C10K1/20(2006.01)(22)申请日2019.11.08C10L3/10(2006.01)(71)申请人中国石油大学(北京)地址102249北京市昌平区府学路18号(72)发明人陈光进杨明科孙长宇韩瑀(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人张丽丽韩蕾(51)Int.Cl.B01D53/14(2006.01)B01D53/02(2006.01)C10G70/04(2006.01)C10G70/06(2006.01)C10K1/00(2006.01)C10K1/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种气体捕集剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种气体捕集剂及其制备方法和应用。该气体捕集剂包括主溶剂、吸附剂和助溶剂；其中，主溶剂为1,3-二甲基丙撑脲；吸附剂为沸石咪唑酯骨架材料；助溶剂为环己烷和/或环己烷衍生物。本发明的气体捕集剂的粘度较低、传质快、解吸速度快、不易起泡、浆液的再生性能高，可以用于分离炼厂干气、天然气、焦炉煤气、烟道气、煤层气等气体。CN110801710ACN110801710A权利要求书1/1页1.一种气体捕集剂，该气体捕集剂包括主溶剂、吸附剂和助溶剂；其中，所述主溶剂为1,3-二甲基丙撑脲；所述吸附剂为沸石咪唑酯骨架材料；所述助溶剂为环己烷和/或环己烷衍生物。2.根据权利要求1所述的气体捕集剂，以该气体捕集剂的总质量为100％计，助溶剂的含量为1％-25％，吸附剂的含量为10％-45％，余量为主溶剂。3.根据权利要求2所述的气体捕集剂，其中，所述助溶剂的含量为16％。4.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其中，所述沸石咪唑酯骨架材料为ZIF-8沸石咪唑酯骨架材料或ZIF-67沸石咪唑酯骨架材料。5.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其中，所述环己烷衍生物为甲基环乙烷和/或乙基环己烷。6.根据权利要求1所述的气体捕集剂，该气体捕集剂的固含量为10％-40％。7.权利要求1-6任一项的气体捕集剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将主溶剂与助溶剂混合均匀，然后加入吸附剂，混合搅拌，得到所述气体捕集剂。8.权利要求1-6任一项的气体捕集剂的应用，该气体捕集剂用于分离炼厂干气、天然气、焦炉煤气、烟道气、煤层气中的目标气体。9.根据权利要求8所述的应用，其中，该气体捕集剂用于分离烟道气时，气液比为150-200：1；优选地，该气体捕集剂用于分离天然气时，气液比为100-150：1。10.根据权利要求8所述的应用，其中，该气体捕集剂用于分离炼厂气和焦炉煤气时，气液比为50-100：1；优选地，该气体捕集剂用于分离煤层气时，气液比为30-60：1。2CN110801710A说明书1/5页一种气体捕集剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种气体捕集剂，属于气体分离技术领域。背景技术[0002]近几年发展起来的一种高效气体净化方法是采用吸收-吸附耦合法分离混合气体。该方法是将具有较大比表面积和孔容以及良好化学和热稳定性的多孔材料分散于溶剂中，形成悬浮浆液，进行气体分离。一方面，该方法结合了吸收分离法和吸附分离法各自的优点，各取所长，强化了MOF材料的捕集分离效果，事半功倍；另一方面，采用浆液法，增加了MOF材料的流动性，提高了其分散性，节约动力，使得MOF材料的浆液在搅拌作用下混合均匀，捕集效果更好且使工业化连续运转成为可能。[0003]在以往的研究中，乙二醇、水或两者的混合溶液是最常用的溶剂，但该溶剂体系存在一定弊端。在一方面，该体系黏度较大，气液传质速率低，不利于进一步提高单组份气体捕集量与混合气体分离效果；在另一方面，对于C2及C2+等吸着量大、与溶剂相互作用强而不易解吸组分，传统溶剂在吸收饱和后需在高真空条件(-0.1MPa)下保证足够的抽真空时间才可解吸完全，增加了真空泵负荷，提高了设备的维护成本与能量消耗。除此之外，在实际的工业分离实验中，若要在有限的时间内达到解吸要求还需要提高解吸温度或者增加汽体吹扫单元才可使富液解吸完全。浆液体系的解吸难易程度将直接影响工业上气体分离的效率与成本。[0004]因此，提供一种易解吸、粘度低的浆液组成配方成为了本领域亟待解决的问题之一。发明内容[0005]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种易解吸、粘度低的高效气体捕集剂。[0006]为了实现上述技术目的，本发明提供了一种气体捕集剂，该气体捕集剂包括主溶剂、吸附剂和助溶剂；[0007]其中，主溶剂为1,3-二甲基丙撑脲[0008]吸附剂为沸石咪唑酯骨架材料[00