[發明專利]多孔支持體-沸石膜復合體以及多孔支持體-沸石膜復合體的制造方法

在審

• 申請號: 202111488619.8
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN114146576A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 小野塚亞裕子;山田美樹;林干夫;武脅隆彥
• 申請（專利權）人: 三菱化學株式會社
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D53/22;B01D69/12;B01D67/00;C01B39/48;C01B39/46;C01B39/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 李曉

本發明的目的在于提供一種在基于沸石膜的分離、濃縮中，在實用水平上兼顧充分的處理量和分離性能的多孔支持體?沸石膜復合體。本發明涉及具有多孔支持體和形成于上述多孔支持體上的沸石膜的多孔支持體?沸石膜復合體，上述沸石膜的一部分進入上述多孔支持體內部，上述沸石膜所進入的、從上述多孔支持體的表面至內部的距離平均為5.0μm以下。

本申請為下述申請的分案申請。

母案申請日：2015年11月25日

母案申請號：201580063939.5(PCT/JP2015/083069)

母案申請名稱：多孔支持體-沸石膜復合體以及多孔支持體-沸石膜復合體的制造方法

技術領域

本發明涉及多孔支持體-沸石膜復合體，具體地涉及分離性能良好的多孔支持體-沸石膜復合體及其制造方法。此外，還涉及使用上述多孔支持體-沸石膜復合體的氣體或液體混合物的分離或濃縮方法。

背景技術

以往，含有有機化合物、無機化合物的氣體或液體的混合物的分離、濃縮，是根據對象物質的性質，通過蒸餾法、共沸蒸餾法、溶劑萃取/蒸餾法、冷凍濃縮分離法、吸附法、吸收法、深冷分離法等進行的。但是，這些方法有著需要大量能量、或者分離、濃縮對象的適用范圍受限的缺點。

近年來，作為替代這些方法的分離方法，提出有使用高分子膜或沸石膜等膜的膜分離、濃縮方法。高分子膜例如平板膜或中空纖維膜等，雖然加工性優異，但有耐熱性低的缺點。此外，高分子膜由于耐化學藥品性低，尤其與有機溶劑或有機酸等有機化合物接觸時多會溶脹，因此分離、濃縮對象的適用范圍受到限制。

此外，沸石膜通常被作為在支持體上以膜狀形成沸石而成的沸石膜復合體而用于分離、濃縮。例如通過使有機化合物和水的混合物與沸石膜復合體接觸，使水選擇性地透過，從而可以分離、濃縮有機化合物。使用沸石膜的分離、濃縮，與通過蒸餾或吸附劑進行的分離相比，除了可以削減能量的使用量，還由于是無機材料，因此可以在比高分子膜更廣的溫度范圍實施分離、濃縮，而且還可以適用于含有有機化合物的混合物的分離。

作為使用沸石膜的分離法，對于液相分離，提出有：例如，使用A型沸石膜復合體，使水選擇性地透過，從而濃縮醇的方法(專利文獻1)；使用絲光沸石型沸石膜復合體，從醇和水的混合體系中選擇性地使水透過從而濃縮醇的方法(專利文獻2)；以及使用鎂堿沸石型沸石膜復合體，從醋酸和水的混合體系中使水選擇性地透過從而分離、濃縮醋酸的方法(專利文獻3)等。

此外，作為氣體分離的例子，有從火力發電廠或石油化工等排出的二氧化碳與氮的分離、氫與烴、氫與氧、氫與二氧化碳、氮與氧、烷烴與烯烴的分離等。作為可使用的氣體分離用沸石膜，已知有A型膜、FAU膜、MFI膜、SAPO-34膜、DDR膜等沸石膜。

此外，天然氣的精煉廠、以及通過令生活垃圾等進行甲烷發酵而產生生物氣體的工廠希望將二氧化碳與甲烷分離，作為能將這些物質良好地分離的沸石膜，已知有利用沸石的分子篩功能的、DDR(專利文獻4)、SAPO-34(非專利文獻1)、SSZ-13(非專利文獻2)為高性能膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本專利特開平7-185275號公報

專利文獻2:日本專利特開2003-144871號公報

專利文獻3:日本專利特開2000-237561號公報

專利文獻4:日本專利特開2004-105942號公報

非專利文獻

非專利文獻1:Shiguang Li et al.，“Improved SAPO-34 Membranes for CO2/CH4 Separation(用于二氧化碳/甲烷分離的改進的SAPO-34膜)”，Adv.Mater.2006，18，2601-2603