[發明專利]用于乙烯/乙烷分離的基于聚酰亞胺的碳分子篩膜

在審

• 申請號: 201280007692.1
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN103347596A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: W.J.科羅斯;M.朗格塔;徐立仁
• 申請（專利權）人: 佐治亞科技研究公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/02;B01D53/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳培善

1.一種乙烷/乙烯分離膜，其制備方法包括：將3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐5(6)-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿4,4-雙馬來酰亞胺基二苯甲烷溶于溶劑中以便形成溶液；從該溶液形成膜或中空纖維；干燥膜或中空纖維；和在真空或惰性氣氛中至少部分地熱解該膜或中空纖維從而由其形成碳分子篩膜，所述碳分子篩膜具有如下性質：當乙烯和乙烷流動通過所述碳分子篩膜時，乙烯和乙烷會差別擴散，這一性質使得碳分子篩膜能夠用作乙烷/乙烯分離膜。

2.權利要求1的膜，其中熱解在500℃至800℃的溫度范圍內進行。

3.權利要求1或2的膜，其中熱解在650℃至700℃的溫度范圍內進行。

4.權利要求1-3中任一項的膜，其中熱解根據程序完成，在該程序中，該膜或中空纖維首先以10℃/min的升溫速率從50℃加熱至600℃；然后以2℃/min的升溫速率從600℃加熱至675℃；然后在675℃時裂化10分鐘。

5.將乙烷和乙烯相互分離的方法，包括：使包含有乙烷和乙烯的氣體混合物流動通過乙烷/乙烯分離膜，所述乙烷/乙烯分離膜的制備方法包括：將3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐5(6)-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚滿4,4-雙馬來酰亞胺基二苯甲烷溶于溶劑中以便形成溶液；從該溶液形成膜或中空纖維；干燥該膜或中空纖維；和在真空或惰性氣氛中至少部分地熱解該膜或中空纖維從而形成碳分子篩膜，所述碳分子篩膜具有如下性質：當乙烯和乙烷流動通過所述碳分子篩膜時，乙烯和乙烷會差別擴散，這一性質使得碳分子篩膜能夠用作乙烷/乙烯分離膜；從而使得乙烯和乙烷被相互分離。

6.權利要求5的方法，其中所述碳分子篩膜顯示出至少0.25GPU的乙烷滲透率以及至少9的乙烯/乙烷選擇性。

7.權利要求5或6的方法，其中所述碳分子篩膜顯示出至少0.5GPU的乙烷滲透率以及至少10的乙烯/乙烷選擇性。

8.權利要求5-7中任一項的方法，其中所述碳分子篩膜顯示出至少1GPU的乙烷滲透率以及至少12的乙烯/乙烷選擇性。