[發明專利]借助于氨甲基化珠狀聚合物的氣體吸附工藝

在審

• 申請號: 01119712.9
• 申請日: 2001-05-16
• 公開（公告）號: CN1325754A
• 公開（公告）日: 2001-12-12
• 發明（設計）人: R·瓦格納;U·施尼格;W·瓦姆巴赫;R·克利珀
• 申請（專利權）人: 拜爾公司
• 主分類號: B01D53/04
• 分類號: B01D53/04;B01J20/26;A62B7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,羅才希

本發明涉及借助于單分散性氨甲基化珠狀聚合物的氣體尤其酸性氣體吸附工藝。

按照本發明的氨甲基化珠狀聚合物要理解成是用鄰苯二甲酰亞胺工藝或氯甲基化工藝生產的珠狀聚合物。在氯甲基化工藝中，讓作為中間體產生的氯甲基化物與鳥洛托品反應，然后與酸反應，生成一種氨甲基化珠狀聚合物。

在本申請中，單分散性物質要理解成其中至少90％(體積或重量)的顆粒有在主導直徑以上或以下10％范圍內的直徑者。例如，在其珠狀物的主導直徑為0.50mm的珠狀聚合物的情況下，至少90％(體積或重量)有在0.45mm與0.55mm之間的粒度，或在其珠狀物的主導直徑為0.70mm的珠狀聚合物的情況下，至少90％(體積或重量)有在0.77mm與0.63mm之間的粒度。本發明涉及那些其單分散性性質以生產工藝為基礎、因而可通過噴射、接種/進料或直接霧化來獲得的珠狀聚合物的用途。這些工藝在諸如US3922255、US4444961和US4427794中有描述。

DE19830470C1公開了一種CO₂吸附再生工藝，其中，大孔離子交換樹脂暴露于一種包含CO₂的介質。這種離子交換樹脂由用二乙烯基苯交聯的乙烯基苯聚合物組成，而且它含有一級芐胺作為官能團。

按照該先有技術，要使用的離子交換劑是按照德國公開2519244制備的。按照DE19830470C1的工藝的缺點是如下事實：該離子交換劑是雜分散性的，而且由于這種形態而具有不同的珠粒度和相對低的孔隙率，以及多數具有小孔徑。

因此，一個目的是開發氣體吸附用新型離子交換劑，使之沒有以上提到的先有技術的缺點，因而在其應用上更具通用性。

DE-A19940864公開了單分散性陰離子交換劑的一種制備工藝。

這里，

a)從至少一種單乙烯基芳香族化合物和從至少一種多乙烯基芳香族化合物，適當時也從一種成孔劑(porogen)和/或適當時從一種引發劑或從一種引發劑組合制成的單體滴進行反應，給出一種單分散性交聯珠狀聚合物，

b)這種單分散性交聯珠狀聚合物用鄰苯二甲酰亞胺衍生物進行酰胺基甲基化，

c)該酰胺基甲基化珠狀聚合物進行反應，給出氨甲基化珠狀聚合物，和

d)最后，該氨甲基化珠狀聚合物進行烷基化。

現在已經發現，工藝步驟c)的氨甲基化產物令人驚訝地具有良好的氣體吸附適用性。

因此，本發明提供一種在開放、密閉或部分密閉的系統或空間中的氣體吸附工藝，其特征在于，使用基于至少一種單乙烯基芳香族化合物和至少一種多乙烯基芳香族化合物、有40～70％孔隙率、用按照DE-A19940864的工藝步驟的a)、b)和c)的工藝制備的單分散性氨甲基化珠狀聚合物。

在DE-A19940864的工藝步驟a)中，使用至少一種單乙烯基芳香族化合物和至少一種多乙烯基芳香族化合物。然而，也有可能使用兩種或更多種單乙烯基芳香族化合物的混合物和兩種或更多種多乙烯基芳香族化合物的混合物。

工藝步驟a)中使用的單乙烯基芳香族化合物，按照DE-A19940864，較好的是單烯鍵不飽和化合物，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯。

特別好的是使用苯乙烯，或從苯乙烯與上述單體制成的混合物。

在工藝步驟a)中，按照DE-A19940864的較好多乙烯基芳香族化合物是多官能烯鍵不飽和化合物，例如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、三乙烯基萘、1,7-辛二烯、1,5-己二烯、二(甲基丙烯酸)乙二醇酯、三(甲基丙烯酸)三(羥甲基)丙烷酯、或甲基丙烯酸烯丙酯。

該多乙烯基芳香族化合物的使用量，以該單體或其與其它單體的混合物為基準，一般是1～20％(重量)、較好是2～12％(重量)、特別好是4～10％(重量)。該多乙烯基芳香族化合物(交聯劑)的種類是根據該球狀聚合物隨后作為氣體吸收劑的用途來選擇的。在很多情況下，二乙烯基苯是適用的。對于大多數應用來說，商業級品質的二乙烯基苯是足夠的，這些包含乙基乙烯基苯以及二乙烯基苯的各異構體。

單體混合物中多乙烯基芳香族化合物以％(重量)表示的數量是作為交聯度給出的。

在一種較好實施方案中，在DE-A19940864的工藝步驟a)中使用微膠囊化單體滴。

可以用于使單體滴微膠囊化的材料，是那些已知可用作復合凝聚層者，尤其聚酯、天然存在或合成的聚酰胺、聚氨酯和聚脲。