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CN110479044A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910188366.9(22)申请日2019.03.13(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邹恩宝陈婉(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人张丽丽李辉(51)Int.Cl.B01D53/18(2006.01)B01D53/02(2006.01)B01J20/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3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和吸附剂，或者进一步含有：助溶剂和/或添加剂；主溶剂为酰胺类极性溶剂；吸附剂为沸石咪唑酯骨架材料；助溶剂为乙二醇；添加剂为2-甲基咪唑。本发明的气体捕集剂可以捕集炼厂干气、天然气、催化干气、焦炉煤气、烟道气、煤层气，而且具有较好的分离效果。CN110479044ACN110479044A权利要求书1/1页1.一种气体捕集剂，其特征在于，该气体捕集剂包括主溶剂和吸附剂，或者进一步包括：助溶剂和/或添加剂；其中，所述主溶剂为酰胺类极性溶剂；所述吸附剂为沸石咪唑酯骨架材料；所述助溶剂为乙二醇；所述添加剂为2-甲基咪唑。2.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其特征在于，所述主溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N,N-二乙基甲酰胺中一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其特征在于，所述主溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。4.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其特征在于，以该气体捕集剂的总质量浓度为100％计，所述吸附剂的含量为10％-45％，所述助溶剂的含量为0％-10％，所述添加剂的含量为0％-10％，余量为主溶剂。5.根据权利要求4所述的气体捕集剂，其特征在于，所述助溶剂的含量为5wt％。6.根据权利要求4所述的气体捕集剂，其特征在于，所述添加剂的含量为5wt％。7.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其特征在于，所述吸附剂为ZIF-8沸石咪唑酯骨架材料或ZIF-67沸石咪唑酯骨架材料。8.根据权利要求1所述的气体捕集剂，其特征在于，该气体捕集剂的固含量为10％-40％。9.权利要求1-8任一项所述的气体捕集剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：将吸附剂溶于主溶剂和助溶剂中，搅拌，加入添加剂，混合搅拌，得到所述气体捕集剂。10.权利要求1-8任一项所述的气体捕集剂的应用，其特征在于，该气体捕集剂用于捕集炼厂干气、天然气、催化干气、焦炉煤气、烟道气、煤层气。2CN110479044A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]本发明涉及一种分离试剂，尤其涉及一种气体的捕集分离的组合物，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]沸石咪唑酯骨架材料(zeoliticimidazolateframeworks,ZIFs)是MOFs材料的一种，它是一种由过渡金属离子与咪唑或其衍生物相连而生成的新型拓扑结构，不仅具有比表面积大、孔隙率高、孔体积大、孔道尺寸可调及骨架可修饰等优点，而且化学及热稳定性良好，广泛应用于气体储存与分离、光化学材料、磁性材料，催化以及医学领域。[0004]传统的浆液法分离气体是以水或其与乙二醇的混合溶液作为溶剂，以ZIF-8/ZIF-67等沸石咪唑酯骨架材料作为吸附剂，辅以2-甲基咪唑强化吸收，但该体系在固相含率仅为25％的条件下就具有很高的粘度，且传质速率低，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。在高温负压浆液重生过程中该体系起泡、沾壁现象严重易导致管线堵塞，且由于水沸点较低，损失量巨大，需在实际操作过程中不断补充水，不利于工业连续化操作。[0005]因此，开发一种可以吸附效果好的，可以用于气体捕集与分离的浆液成为了本领域亟待解决的问题之一。发明内容[0006]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有较好分离效果的气体捕集剂。[0007]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和吸附剂，