[發明專利]一種用于油氣回收的聚砜吸收劑共混膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201110417765.1
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102489188A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 黃維秋;王衛卿
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D67/00;B01D53/14;B01D53/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于油氣回收技術領域，具體涉及一種用于油氣回收的聚砜與吸收劑共混膜及其制備方法。

背景技術

在石油開采、煉制、儲運、銷售及應用等過程中，由于受到工藝、技術及設備的限制，溫度、氣壓、盛裝油品容器的氣液相體積變化等因素影響，不可避免地會有一部分液態烴組分汽化而逸入大氣，造成油品蒸發損耗；這將給企業和社會帶來了嚴重的安全隱患，環境污染，能源浪費及經濟損失，嚴重威脅著國民經濟的發展，因此，油氣回收技術就顯得極為重要。

聚砜（PSF）作為工業上應用較多的高分子膜材料，在膜分離法油氣回收中得到了廣泛應用；它具有價廉易得、良好機械強度、抗壓密性及化學穩定性、耐熱性及寬的pH使用范圍等優點；但是，它在性能上也存在不足，如抗污染性差、對某些溶劑的抗溶劑性不理想，膜孔易受阻，造成污染，使膜的性能降低，使用壽命縮短；解決這些問題的方法之一是共混法制膜，共混法制膜是將一種聚合物與其它聚合物或物料共混來制備膜，以改善膜性能的簡便方法，它可綜合均衡各物料組分的性能，取長補短，消除各單一聚合物組分性能上的弱點，可以制得性能更優的分離膜。

本發明的目的在于提供一種聚砜（PSF）與吸收劑共混膜及其制備方法。

根據本發明的特點檢索了國內外數據庫，現有專利申請號：94104420.3，公開了一種聚丙烯腈/聚砜共混超濾膜及其制備方法，是屬于改性超濾膜的制造技術領域，添加劑是磷酸三乙酯、或冰乙酸95%、或三乙胺、或三乙醇胺、或苯、或二乙胺，其溶劑是二甲基甲酰胺。

現有專利申請號：200610156410.1，公開了共混聚砜中空纖維膜及其制備方法，用于血液透析方面，原材料包括：聚砜、芳香聚酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、二甲基酰胺。

但目前尚未見到有關于聚砜(PSF)與吸收劑共混制膜用于油氣回收的報道。

發明內容

本發明的目的在于改進聚砜（PSF）膜抗污染性差，穩定性不高的缺點，提供一種新型的聚砜（PSF）與吸收劑共混的分離膜，該共混膜用兩層多孔聚砜（PSF）膜作為支撐表層，內部填充吸收劑，應用于油氣回收領域，具有較好的分離效果和較高的效率。

本發明的聚砜（PSF）/吸收劑共混膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）將聚砜（PSF）溶解到溶劑中，再加入添加劑，配置成聚合物溶液，置于50~60℃恒溫水浴中充分攪拌，直至聚砜（PSF）完全溶解，恒溫50℃~60℃水浴中靜置直到溶液中沒有氣泡，形成成膜液，待用；

（2）將成膜液用無紡布過濾，真空脫泡，然后用刮刀將成膜液涂敷在玻璃板上，再在空氣中揮發10s~30s，浸入去離子水浴中凝膠成膜，浸泡后取出，然后在空氣中干燥10h~12h，待用；

（3）在兩層聚砜膜中間填充吸收劑，填充劑量要保證能濕潤膜表面。

本發明所述的聚合物溶液中聚砜質量分數在10%~20%之間，聚合物溶液中的添加劑是聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）或聚乙二醇（PEG），其質量分數為5%；聚合物溶液中的溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、二甲基亞砜（DMSO）、二甲基酰胺（DMF）或二甲基乙酰胺（DMAC）。

本發明所述的吸收劑為油氣吸收劑AbsFOV-97、柴油、機油、角鯊烷或角鯊烷與以上任意一種吸收劑混合，其中角鯊烷質量分數為20%~30%。

本發明所述的吸收劑添加量要適量，為0.2~0.5g/cm²（膜面積），以保證PSF膜表面濕潤。

本發明方法基于膜共混改性原理，以兩層聚砜膜作為表層支撐膜，內部填充吸收劑而得到聚砜/吸收劑共混膜。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

本發明制備的共混膜針對現有油氣回收膜種類單一的不足，將有機高分子膜材料和吸收劑結合起來，由于吸收劑填充了整個PSF膜的膜孔，提高了PSF膜抗污染性和穩定性，并且滲透通量和分離度都得到很大提高，同時這種共混膜制作簡便，且易于自我修復可能出現的微孔，工藝條件易于控制，適用廣泛。

附圖說明

附圖1?聚砜（PSF）與吸收劑混合膜的制備說明；

附圖2?評價共混膜分離性能的實驗流程說明；

1-N2瓶；2-截止閥；3-質量流量控制器；4-料液罐；5-膜組件；6-冷阱；7-真空泵；8-色譜儀；9-皂膜流量計；P-壓力（真空）表；C-濃度測量。

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具體實施方式

評價共混膜分離性能的實驗流程如附圖2：