[發明專利]用于分離芳香族化合物的乙醇穩定的環氧胺基膜

有效

• 申請號: 200980135502.2
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN102149452A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 阿比馬紐·O·帕蒂爾;蒂莫西·D·謝弗;大衛·T·費魯蓋利;貝斯·A·溫賽特;本杰明·A·麥庫爾;蘭德爾·D·帕特里奇
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚研究工程公司
• 主分類號: B01D71/60
• 分類號: B01D71/60;C08G18/50;C10G31/11
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張珂珂;郭國清

技術領域

本發明涉及在醇的存在下顯示穩定性的聚合物膜組合物，該聚合物膜的制備方法以及使用該聚合物膜分離包括包含至少一種醇的烴物流的烴進料流的組分的工藝。更特別但非限制地，本發明涉及該聚合物膜組合物及其在從包含芳香族和脂肪族化合物和至少一種醇的烴進料流中分離芳香族化合物的工藝中的用途，其中所述醇通常為乙醇。

背景技術

基于聚合物膜的分離工藝，例如反滲透、滲透蒸發和滲透萃取，是現有技術中已知的。在滲透蒸發工藝中，用該膜優選吸收液體和/或蒸氣進料中希望得到的進料組分，例如芳香族化合物。該膜的一側通常暴露于由液體進料的混合物組成的流，在該膜的另一側通常施加真空以使所吸附的組分移動通過該膜并作為蒸氣通過溶液-擴散機理從該膜的該另一側除去。建立濃度梯度驅動力以選擇性地將希望得到的組分從其進料或上游側通過該膜到達其滲透物或下游側。

滲透萃取工藝也可以用于將液體流分離成單獨的產物。在該工藝中，將該流分離成單獨的產物的驅動機制是由在該膜兩側施加的濃度梯度提供的。由于該膜和該工藝流體兩者的物理和組成性質，該流體的某些組分將優先移動通過該膜，并將在該膜的另一側作為滲透物被收集。該工藝流體的其它組分將不優先移動通過該膜，并將作為滲余物流被從該膜區域中清除。由于該滲透萃取分離的壓力機制，因此不需要將該滲透物萃取在蒸氣相中。因此，在該膜的下游(滲透物)側不需要真空，滲透物從該膜的下游側出現在液相中。典型地，通過清掃液體將滲透液從該膜中帶走。

進行該分離的經濟基礎是通過該分離工藝得到的兩種產物(即滲余物和滲透物)比未分離的進料流具有更大的精制價值。基于膜技術的分離能夠提供用于進行這種進料流的產物分離的成本有效的替代處理方式。常規的分離工藝，例如蒸餾和溶劑萃取，的安裝和操作成本與膜工藝替代方式相比能夠是昂貴的。這些基于常規的工藝的安裝能夠需要顯著量的工程、硬件和建造成本而且也可能需要高的操作和維護成本。此外，大多數這些工藝都需要在該工藝步驟過程將該工藝流充分加熱到較高的溫度以分離不同的組分，這導致比低能耗的膜分離工藝通常所需要的更高的能量成本。

膜分離技術，特別是用于烴進料的膜分離技術的商業生命力的主要障礙是提高通量和選擇性同時維持或提高現有膜系統的物理整體性。此外，該膜組合物需要經受包括醇的應用進料成分的多樣性。

近年來已經開發了多種聚合物膜組合物。這種組合物包括聚脲/聚氨酯膜(美國專利號4,914,064)；聚氨酯酰亞胺膜(美國專利號4,929,358)；聚酯酰亞胺共聚物膜(美國專利號4,946,594)；聚酰亞胺脂肪族聚酯共聚物膜(美國專利號4,990,275)和二環氧辛烷交聯/酯化聚酰亞胺/聚己二酸共聚物(二環氧辛烷PEI)膜(美國專利號5,550,199)。

另一個障礙是進料流中醇的存在，是與在常規烴基燃料中添加醇的政府命令和其它誘因有關的越來越常見的問題。常規聚合物膜在該膜進料流中存在甚至少量的醇都會發生不穩定。本發明解決了這一問題。

因此在工業中需要在處理含醇的進料中具有改進的穩定性的新膜組合物。在工業中還需要對于分離芳香族化合物具有高通量和選擇性的新膜組合物。

發明概述

本發明涉及對芳香族化合物具有選擇性的聚合物膜，包括環氧-胺基交聯聚醚；該聚合物膜的制備方法，和使用該聚合物膜分離進料流的組分的工藝。特別地，本發明的聚合物膜可以用于從由芳香族和脂肪族烴構成的烴進料流中選擇性分離芳香族化合物的工藝中，其中該烴進料流包括包含通常為乙醇的至少一種醇的進料流。

在一種實施方式中，本發明涉及有效選擇性分離烴進料流的組分的聚合物膜的組合物。特別地，本發明涉及從包含芳香族化合物和非芳香族化合物的烴物流中有效選擇性分離芳香族化合物的聚合物膜組合物，其中該烴物流包括包含至少一種醇的進料流。本發明得到在用于含醇環境中時具有改進的膜物理整體性的膜組合物。

在一種實施方式中，本發明涉及這樣的膜：所述膜包括聚氧化乙烯(“PEO”)、聚氧化丙烯(“PPO”)或PEO和PPO的組合，其與環氧化物反應并制成薄膜。

在優選實施方式中，該膜組合物對于包含20％或更高的醇含量的進料是穩定的。

附圖說明

圖1描述了本發明的簡單實施方式。

圖2是描述膜性能的圖表。

優選實施方式的詳述