[發明專利]薄膜復合膜和用于從氣態進料混合物中分離烯烴的方法

在審

• 申請號: 202010147189.2
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111804157A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: R·D·盧森博格;K·E·羅普雷特
• 申請（專利權）人: 卡姆帕特薄膜系統公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D61/00;B01D53/22
• 代理公司: 北京安杰律師事務所 11627
• 代理人: 王穎

1.一種薄膜復合膜，其包括：

a)多孔層載體；以及

b)包括包含磺酸銀基團的離聚物的氣體分離層；所述氣體分離層與所述多孔層載體直接接觸共面，并且主要是層狀的；并且

其中該氣體分離層是由基本上不含與該離聚物無關的溶解的離子物質的離聚物溶液形成的并且該薄膜復合膜的平均氦氣滲透率比該氣體分離層的固有氦氣滲透率大小于兩倍。

2.如權利要求1所述的薄膜復合膜，其中，該離聚物由重復單元A和B構成，其中A是氟化單體的聚合衍生物并且B包含磺酸銀基團。

3.如權利要求2所述的薄膜復合膜，其中，重復單元A選自下組，該組由以下各項組成：四氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、氟乙烯、或偏二氟乙烯。

4.如權利要求2所述的薄膜復合膜，其中，該重復單元B的前體是具有結構CF₂＝CFOR^fSO₂F的單體，其中R^f是具有1至10個碳原子的全氟亞烷基基團。

5.如權利要求4所述的薄膜復合膜，其中，該全氟亞烷基基團包含醚氧。

6.如權利要求1所述的薄膜復合膜，其中，在該氣體分離層中的該離聚物的前體是包含四氟乙烯和CF₂＝CFOCF₂CF₂SO₂F的共聚物。

7.如權利要求1所述的薄膜復合膜，其中，在該氣體分離層中的該離聚物的前體是包含四氟乙烯和CF₂＝CFOCF₂CF(CF₃)OCF₂CF₂SO₂F的共聚物。

8.如權利要求1所述的薄膜復合膜，其中，該離聚物具有小于800-克/摩爾的當量重量。

9.如權利要求1所述的薄膜復合膜，其中，該氣體分離層具有小于2-μm的厚度并且主要是層狀的，其中至少50％的該氣體分離層在該多孔層載體的頂部上延伸，并且不互穿到該多孔層載體中。

10.一種螺旋纏繞的氣體分離模塊，其包括如權利要求1所述的薄膜復合膜。

11.一種構造薄膜復合膜的方法，該方法包括：

提供多孔層載體以及包含溶劑和磺酸根基團的離聚物溶液，這些磺酸根基團選自：磺酸銀、磺酸或非銀磺酸鹽；

使該多孔層載體與所述包含磺酸根基團的離聚物溶液接觸；和

除去包含在該離聚物溶液中的該溶劑以形成氣體分離層，該氣體分離層與所述多孔層載體是共面的并且直接接觸；以及

用包含水和至少一種溶解的銀化合物的溶液處理該包含磺酸或非銀磺酸根基團的氣體分離層以將這些磺酸或非銀磺酸根基團中的至少一些轉化為磺酸銀基團；并且

其中該氣體分離層是由基本上不含與該離聚物溶液中的離聚物無關的溶解的離子物質的所述離聚物溶液形成的并且該薄膜復合膜的平均氦氣滲透率比該氣體分離層的固有氦氣滲透率大小于兩倍。

12.如權利要求11所述的方法，其中，使該薄膜復合膜經受熱處理步驟。

13.如權利要求11所述的方法，其中，該離聚物由重復單元A和B構成，其中A是氟化單體的聚合衍生物并且B包含磺酸根基團。

14.如權利要求13所述的方法，其中，重復單元A選自下組，該組由以下各項組成：四氟乙烯、三氟氯乙烯、三氟乙烯、氟乙烯、或偏二氟乙烯。