一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，涉及复合膜材料加工技术领域，由活性层和支撑层组成，活性层为聚氨酯铸膜，支撑层为聚偏氟乙烯膜，且活性层涂覆于支撑层上制得聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，同时公开了该聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜的制备方法。本发明专利技术的有益效果是，本发明专利技术所制得的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，可用于石脑油中有机硫化物的提取，分离效率高、装置简单、操作方便、条件温和，且该复合膜基本不改变原料油品辛烷值等性质，能显著提高有机硫化物得到提取率。

A polyurethane/polyvinylidene fluoride composite membrane for extracting organic sulfide from naphtha and its preparation method

The invention discloses a polyurethane/polyvinylidene fluoride composite membrane for extracting organic sulfides from naphtha, which relates to the processing technology field of composite membrane materials. The composite membrane consists of an active layer and a support layer. The active layer is a polyurethane casting film, and the support layer is a polyvinylidene fluoride film. The polyurethane/polyvinylidene fluoride composite film is prepared by coating the active layer on the support layer, and the polyurethane/polyvinylidene fluoride composite film is also disclosed. The preparation method of ethylene composite membrane. The beneficial effect of the invention is that the polyurethane/polyvinylidene fluoride composite membrane prepared by the invention can be used for extracting organic sulfides from naphtha with high separation efficiency, simple device, convenient operation and mild conditions, and the composite membrane basically does not change the octane number of raw oil, and can significantly improve the extraction rate of organic sulfides.

【技术实现步骤摘要】
一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法
本专利技术涉及复合膜材料加工
，尤其涉及一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法。
技术介绍
目前，随着世界各国对环境保护的日益重视及环保法规的日益严格，生产清洁油品已成为世界范围内的重要研究课题。石脑油中所含硫化物的存在形式有元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚以及噻吩等，有机硫化物是其中的主要组成部分。传统的处理工艺为加氢脱硫，该工艺成本高，操作条件苛刻，有机硫化物经加氢处理后变成硫化氢，要经过复杂的尾气处理工艺后才能回收利用和排放，造成巨大的浪费。随着膜分离技术的发展与应用，越来越多的膜分离过程应用于实际的化工生产过程中，其中，渗透汽化技术具有环境友好、经济性好、易于放大等优点，收到各国研究者的重视，将其用于油品中有机硫化物的提取，操作简单，不需对原料预处理，不发生化学反应，避免了硫化氢的产生，不仅可降低油品中的硫含量，提取出的噻吩等有机硫化物经过简单的提纯过程后，还可作为制造医药、农药、染料等化工产品的重要原料，具有很好的环境效益和经济价值。聚氨酯有较强的化学稳定性、较强的耐溶剂性、较强的疏水亲有机物等性能，是制膜的理想材料，将其直接用于石脑油中提取含硫有机化合物时，渗透通量较低，影响含硫有机化合物提取率。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，由活性层和支撑层组成，其中，活性层为聚氨酯铸膜，支撑层为聚偏氟乙烯膜，且所述活性层涂覆于所述支撑层上制得聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。进一步地，所述活性层的厚度为20～30μm，支撑层的厚度为110～120μm。一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(1)支撑层准备将一定质量比的聚偏氟乙烯、聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮加入圆底烧瓶中，圆底烧瓶放置于50～60℃恒温水浴中12～24h，待完全溶解后依次进行过滤、脱气、刮膜和干燥处理；将刮好的膜放入去离子水中48～72h，除去N-甲基吡咯烷酮后，再放入鼓风烘箱中干燥，温度控制在50～60℃，得到聚偏氟乙烯膜，作为支撑层；(2)活性层准备a、将一定质量比的聚氨酯、聚乙二醇、四氢呋喃加入圆底烧瓶中，待其完全溶解，形成均相铸膜液；b、将a制得的均相铸膜液用300目的不锈钢过滤网进行过滤；c、将经步骤b过滤后的铸膜液静止2～5h，脱除气泡，制得的聚氨酯铸膜液作为活性层；(3)复合膜制备将步骤(2)脱泡后的铸膜液用刮刀涂覆在步骤(1)所得的聚偏氟乙烯膜上，涂覆后，放入鼓风烘箱中，脱除活性层内的四氢呋喃，得到聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。进一步地，步骤(1)中，聚偏氟乙烯、聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:0.1～0.2:5～8。进一步地，步骤(1)中，需要在无纺布上刮膜，刮膜时，调整刮刀厚度为100～200μm。进一步地，步骤(1)所制备的聚偏氟乙烯膜的厚度为110～120μm。进一步地，步骤(2)中，所述聚氨酯、四氢呋喃和聚乙二醇的质量比为2:0.1～0.2:12。进一步地，步骤(3)中，刮膜时调整刮刀厚度为200～300μm，干燥时控制鼓风烘箱温度为40～50℃。进一步地，步骤(1)和(2)中的聚乙二醇的平均分子量为200。本专利技术的有益效果是，该复合膜是以聚偏氟乙烯超滤膜为支撑层，聚偏氟乙烯具有较强的机械性能，是渗透气化膜良好的支撑体，选用聚氨酯作为复合膜的活性层，根据溶解-扩散理论，聚氨酯对石脑油中的有机硫化物具有较强的亲和力，且具有优良的耐溶剂性、柔韧性等优势。将本专利技术制得的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜用于石脑油中有机硫化物的提取时，具有以下优点：1、所制得的复合膜分离效率高，可提取石脑油中80％以上的有机硫化物；2、装置简单，操作方便，条件温和；3、基本不改变原料油品辛烷值等性质；综上，本专利技术所制得的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜可用于石脑油中有机硫化物的提取，显著提高有机硫化物得到提取率。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例11、将质量比为1:0.15:6.54，即45.883g聚偏氟乙烯，7.058g聚乙二醇，300gN-甲基吡咯烷酮放入圆底烧瓶中，在50℃水浴中搅拌12h，完全溶解后过滤、脱泡，将刮膜机刮刀厚度调整为100μm，在无纺布上刮膜，将刮好的膜浸入去离子水中72h，随后放入60℃烘箱干燥，得到110～120μm的聚偏氟乙烯膜，即支撑层；2、将质量比为2:0.1:12，即2g聚氨酯、0.1g聚乙醇、12g四氢呋喃加入锥形瓶中，在室温下溶解，得到铸膜液；将制得的铸膜液用300目的铜网过滤，然后将过滤的铸膜液静置2h以脱除气泡，制得聚氨酯铸膜液作为活性层。3、调整刮刀厚度为300μm，将步骤2得到的铸膜液涂覆在步骤1得到的聚偏氟乙烯支撑层上，所得到的膜放入40℃鼓风烘箱中，除去四氢呋喃，得到聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。实施例21、将质量比为1:0.1:5.97，即50.285g聚偏氟乙烯、5.145g聚乙二醇、300gN-甲基吡咯烷酮放入圆底烧瓶中，在50℃水浴中搅拌12h，完全溶解后过滤、脱泡，将刮膜机刮刀厚度调整为100μm，在无纺布上刮膜，将刮好的膜浸入去离子水中72h，随后放入60℃烘箱干燥，得到110～120μm的聚偏氟乙烯膜，即支撑层；2、将质量比为2:0.15:12，即2g聚氨酯、0.15g聚乙二醇、12g四氢呋喃加入锥形瓶中，在室温下溶解，得到铸膜液；将制得的铸膜液用300目的铜网过滤，然后将过滤的铸膜液静置2h以脱除气泡，制得聚氨酯铸膜液作为活性层。3、调整刮刀厚度为250μm，将步骤2得到的铸膜液涂覆在步骤1得到的聚偏氟乙烯支撑层上，所得到的膜放入40℃鼓风烘箱中，除去四氢呋喃，得到聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。实施例31、将质量比为1:0.2:7.41，即47.241g聚偏氟乙烯、9.365g聚乙二醇、350gN-甲基吡咯烷酮放入圆底烧瓶中在50℃水浴中搅拌12h，完全溶解后过滤、脱泡，将刮膜机刮刀厚度调整为100μm，在无纺布上刮膜，将刮好的膜浸入去离子水中72h，随后放入60℃烘箱干燥，得到110～120μm的聚偏氟乙烯膜，即支撑层；2、将质量比为2:0.2:12，即2g聚氨酯、0.2g聚乙二醇、12g四氢呋喃加入锥形瓶中，在室温下溶解，得到铸膜液；将制得的铸膜液用300目的铜网过滤，然后将过滤的铸膜液静置2h以脱除气泡，制得聚氨酯铸膜液作为活性层。3、调整刮刀厚度为200μm，将步骤2得到的铸膜液涂覆在步骤1得到的聚偏氟乙烯支撑层上，所得到的膜放入40℃鼓风烘箱中，除去四氢呋喃，得到聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。1、聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜处理石脑油将实施例1、2和3制得的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜进行石脑油中有机硫化物的提取实验，用三种聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜来处理不同的石脑油中硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，由活性层和支撑层组成，其中，活性层为聚氨酯铸膜，支撑层为聚偏氟乙烯膜，且所述活性层涂覆于所述支撑层上制得聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，由活性层和支撑层组成，其中，活性层为聚氨酯铸膜，支撑层为聚偏氟乙烯膜，且所述活性层涂覆于所述支撑层上制得聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜。2.如权利要求1所述的一种石脑油中提取有机硫化物的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜，其特征在于，所述活性层的厚度为20～30μm，支撑层的厚度为110～120μm。3.一种如权利要求1-2中任一所述的聚氨酯/聚偏氟乙烯复合膜的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：(1)支撑层准备将一定质量比的聚偏氟乙烯、聚乙二醇、N-甲基吡咯烷酮加入圆底烧瓶中，圆底烧瓶放置于50～60℃恒温水浴中12～24h，待完全溶解后依次进行过滤、脱气、刮膜和干燥处理；将刮好的膜放入去离子水中48～72h，除去N-甲基吡咯烷酮后，再放入鼓风烘箱中干燥，温度控制在50～60℃，得到聚偏氟乙烯膜，作为支撑层；(2)活性层准备a、将一定质量比的聚氨酯、聚乙二醇、四氢呋喃加入圆底烧瓶中，待其完全溶解，形成均相铸膜液；b、将a制得的均相铸膜液用300目的不锈钢过滤网进行过滤；c、将经步骤b过滤后的铸膜液静止2～5h，脱除气泡，制得的聚氨酯铸膜液作为活性层；(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯影飞，许杨，王目敏，陈聪聪，李熠宇，牛青山，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37