Газоразделительная полимерная мембрана
Изобретение относится к газоразделению . Цель изобретения - повышение селективности мембранного разделения смесей этан-этилен, либо пропан-пропилен. Газоразделительная мембрана выполнена из полимера 2,6-диметилфенола или сополимера 2,6-диметилфенола с 2,6-диф-энилфенолом. 1 табл., 1 ил.
ГОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н3
0 поли-2,6-диметилфенол (далее — ДМ Ф) поли-2,6-дифенилфенол (далее — ДФ Ф) (21) 4761776/26 (22) 22,11.89 (46) 15.10.92. Бюл. ¹ 38 (71) Институт катализа СО АН СССР (72) К. И. Замараев, О. M. Ильинич, Г. Л.Семин, М. B. Чертова и Б, M. Хлебников (56) Дурьгарьян С. Г„Новицкий Э. Г., Ямпольский Ю, П., Неметкин Н, С. Журнал прикл, химии, 1979, т. 52, ¹ 5, с. 1132.
Изобретение относится к газоразделению, а именно к разделению смесей, содержащих этан и этилен, либо пропан и пропилен, при помощи диффузионных мембран.
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности является разделение газообразных углеводородов на непористой мембране из поливинилтриметилсилана, Недостатком указанной мембраны является сравнительно невысокое значение факторов разделения. Факторы разделения, рассчитанные из приведенных в работе данных, не превышают 1,5 для пары этилен-этан и 3 для пары пропилен-пропан. Это не позволяет эффективно использовать поливинилтриметилсилан и другие известные полимеры для мембранного разделения смесей этан-этилен либо и ропан-и ропилен.
Целью изобретения является повышение селективности мембранного разделения смесей этан-этилен либо п ропан-пропилен.
Указанная цель достигается тем, что в качестве мембранного материала используют полимер 2,6-диметилфенола или его сополимеры с 2,6-дифенилфенолом.
Структурные формулы полимеров. Ы,„, 1768256 А1 (54) ГАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ МЕМБРАНА (57) Изобретение относится к газоразделению. Цель изобретения — повышение селективности мембранного разделения смесей этан-этилен, либо пропан-пропилен. Газоразделительная мембрана выполнена из полимера 2,6-диметилфенола или сополимера 2,6-диметилфенола с 2,6-диф нилфенолом. 1 табл., 1 ил.
Мы установили, что коэффициенты проницаемости ДМФ и сополимеров ДМФДФФ по низшим олефинам сильно отличаются от таковых по низшим парафинам, поэтому применение полимера ДМФ и, особенно, его сополимеров с ДФФ для мембранного разделения смесей этан-этилен либо пропан-пропилен приводит к многократному возрастанию факторов разделения для указанных смесей по сравнению с другими полимерными материалами. Это является новым свойством и существечно отличает предлагаемое техническое решение от прототипа.
Примеры осуществления разделения смесей.
1768256
Таблица 1
Пример 1. Порошкообразный полимер диметилфенола (ДМФ) растворяют в хлороформе в количестве 3 — 5 мас.о . Раствор фильтруют через стеклянный фильтр с минимальным размером пор, например
Ъ 4, обезвоздушивают и выливают на полированную стеклянную пластину, установленную горизонтально и изолированную от пыли, После высыхания раствора пленку отделяют от подложки и подвергают сушке под вакуумом при 100 Ñ в течение 10 — 15 ч, Из полученной пленки вырезают мембрану по размеру мембранной измерительной ячейки, устанавливают мембрану в ячейку и подключают ячейку к системам подачи газов и анализа состава смеси согласно чертежу, Рабочую смесь через систему дозирования 1 подают в питающую камеру 3 ячейки
2, после которой она идет на сброс. Необходимое давление рабочей смеси создают дросселем 5 и измеряют манометром 6. Газноситель подают в колонку хроматографа через шестиходовый кран 7, Компоненты рабочей смеси из питающей камеры 3 проникают в диффузорную камеру 4 через мембрану 8, которая поддерживается опорной пластиной 9 из пористой нержавеющей стали, Краном 7 смесь из диффузионной камеры током газа-носителя периодически подают на анализ. Рабочую температуру за-. дают, помещая мембранную ячейку в термостат 10, Селективность разделения характеризуют значениями факторов разделения, которые рассчитывают как отношение коэффициентов проницаемости компонентов.
Коэффициенты проницаемости рассчитывают как объем газа, проникающего через единицу поверхности мембраны единичной толщины в единицу времени при перепаде парциального давления, равном единице.
В качестве рабочей смеси берут смесь, 5 содержащую, например, 84 СН4, 5 CzHg, 11% С2Н4.
Пример 2. Приготовляют раствор полимера и обрабатывают его по и. 1, причем в качестве полимера берут сополимер
10 ДМФ и ДФФ в соотношении 39: 1.
Пример 3. Приготавливают раствор полимера и обрабатывают его по п. 1, причем в качестве полимера берут сополимер
ДМФ и ДФФ в соотношении 3: 1.
15 Результаты испытаний при температуре
20 С приведены в табл, 1, Пример ы 4 — 6, Приготавливают раствор полимера и обрабатывают его по и, 1 — 3, а в качестве рабочей смеси берут
20 смесь, содержащую пропан и пропилен, например, 44 C3Via и 56/ СзНб, Результаты испытаний при температуре 50 С приведены в табл. 2.
Таким образом, полимер 2,6-диметил25 фенола или его сополимеры с дифенилфенолом имеют значения факторов разделения для смесей этилен-этан или пропилен-пропан более высокие, чем другие известные полимеры, что позволяет более эффективно
30 использовать.их для газоразделения указанных низших парафинов и олефинов, Формула изобретения
Газоразделительная полимерная мемб35 рана,отличающая с ятем,что,с целью повышения селективности разделения этан-этиленовых и пропан-пропиленовых смесей, она выполнена из полимера 2,6-диметилфенола или сополимера 2,6-диметил40 фенола с 2,6-дифенилфенолом.
1768256
Таблица 2 л r а (с 1 + I г/\
I Ag- НОСИТЕЛЬ
5ы в ос
Составитель К. Замараев
Редактор А. Соколова Техред М.Моргентал Корректор М. Керецман
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Заказ 3603 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
